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振动型测量传感器以及用其形成的测量系统

阅读:400发布:2022-05-07

专利汇可以提供振动型测量传感器以及用其形成的测量系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种测量 传感器 ,其包括传感器壳体(71),该传感器壳体入口侧的壳体端部借助具有正好四个分别彼此相间隔的流动开口(201A、201B、201C、201D)的入口侧的第一流分配器(201)形成,并且该传感器壳体出口侧的壳体端部借助具有正好四个分别彼此相间隔的流动开口(202A、202B、202C、202D)的出口侧的第二流分配器(202)形成;该 测量传感器 还包括管装置,其带有正好四个在形成流动技术上并联的流动路径的情况下连接到流分配器(201、202)上的用于导引流动的介质的弯曲的测量管(181、182、183、184),其中,四个测量管中的每一个都分别以入口侧的测量管端部通到流分配器(201)的其中一个流动开口中并以出口侧的测量管端部通入流分配器(202)的其中一个流动开口中;并且该测量传感器还包括既与第一流分配器又与第二流分配器相间隔地固定在四个测量管中的每一个上的第一种类型的第一联接元件(241),其用于调整管装置的自然振荡模式的固有 频率 。测量传感器的机电的激励装置(5)用于产生和/或保持四个测量管(181、182、183、184)的机械振荡。在按本发明的测量传感器中,第一种类型的第一联接元件此外还具有一个 变形 体(VK)和四个连接撑杆,这些连接撑杆中的每一个都既与变形体又与正好其中一个测量管连接;反之,测量管中的每一个也正好与四个连接撑杆中的正好一个连接。,下面是振动型测量传感器以及用其形成的测量系统专利的具体信息内容。

1.一种振动型测量传感器,所述振动型测量传感器用于测量在管路中导引的能流动的介质的至少一个物理测量参数,和/或用于产生用来检测在管路中导引的能流动的介质的质量流量率的科氏,所述测量传感器包括:
-传感器壳体(71),其中入口侧的第一壳体端部借助具有正好四个分别彼此相间隔的流动开口(201A、201B、201C、201D)的入口侧的第一流分配器(201)形成,并且出口侧的第二壳体端部借助具有正好四个分别彼此相间隔的流动开口(202A、202B、202C、202D)的出口侧的第二流分配器(202)形成;
-管装置,所述管装置带有正好四个在形成流动技术上并联的流动路径的情况下连接到流分配器(201、202)上的、用于导引流动的介质的弯曲的测量管(181、182、183、184),在这四个测量管中,
-第一测量管(181)以入口侧的第一测量管端部通入第一流分配器(201)的第一流动开口(201A)中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器(202)的第一流动开口(202A)中,
-第二测量管(182)以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器(201)的第二流动开口(201B)中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器(202)的第二流动开口(202B)中,
-第三测量管(183)以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器(201)的第三流动开口(201C)中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器(202)的第三流动开口(202C)中,
-第四测量管(184)以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器(201)的第四流动开口(201D)中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器(202)的第四流动开口(202D)中;以及
-既与第一流分配器又与第二流分配器相间隔的、固定在四个测量管中的每一个上的、用于调整管装置的自然的振荡模式的固有频率的第一种类型的第一联接元件(241);以及-机电的激励装置(5),所述激励装置用于产生和/或保持四个测量管(181、182、183、184)的弯曲振荡;
-其中,两个流分配器(201、202)如下这样来构造并布置在测量传感器内,即,-使测量传感器的将第一流分配器(201)的第一流动开口(201A)与第二流分配器(202)的第一流动开口(202A)虚构地连接起来的第一假想连接轴线(Z1)平行于测量传感器的将第一流分配器(201)的第二流动开口(201B)与第二流分配器(202)的第二流动开口(202B)虚构地连接起来的第二假想连接轴线(Z2)延伸,以及
-使测量传感器的将第一流分配器(201)的第三流动开口(201C)与第二流分配器(202)的第三流动开口(202C)虚构地连接起来的第三假想连接轴线(Z3)平行于测量传感器将第一流分配器(201)的第四流动开口(201D)与第二流分配器(202)的第四流动开口(202B)虚构地连接起来的第四假想连接轴线(Z4)延伸;
-其中,测量管如下这样来构造并如下这样来布置,
-使管装置具有既在第一测量管与第三测量管之间又在第二测量管与第四测量管之间延伸的第一假想纵剖面(XZ),以及
-使管装置具有垂直于其第一假想纵剖面(XZ)的、既在第一测量管与第二测量管之间又在第三测量管与第四测量管之间延伸的第二假想纵剖面(YZ);以及
-其中,第一种类型的第一联接元件(241)具有
-变形体(VK),以及
-四个连接撑杆,在所述连接撑杆中,
-第一连接撑杆(V1)既与变形体又与第一测量管连接,
-第二连接撑杆(V2)既与变形体又与第二测量管连接,
-第三连接撑杆(V3)既与变形体又与第三测量管连接,以及
-第四连接撑杆(V4)既与变形体又与第四测量管连接。
2.按权利要求1所述的测量传感器,其中,四个测量管(181、182、183、184)中的每一个都至少部分呈V形或至少部分呈圆弧形。
3.按前述权利要求中任一项所述的测量传感器,
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)分别由金属;和/或
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)分别至少部分由构成;和/或
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个分别以与相应的测量管材料接合的方式和/或与相应的测量管熔焊起来的方式与相应的测量管相连;和/或
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个分别材料接合地固定在变形体(VK)上;和/或
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个分别借助螺栓连接与变形体(VK)连接。
4.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,激励装置以如下方式来构造,即,利用所述激励装置能激励四个测量管(181、
182、183、184)中的每一个发生弯曲振荡;和/或
-其中,激励装置以如下方式来构造,即,利用所述激励装置能激励第一测量管(181)和第二测量管(182)发生关于第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的弯曲振荡,并且能激励第三测量管(183)和第四测量管(184)发生关于第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的弯曲振荡;和/或-其中,激励装置以如下方式来构造,即,利用所述激励装置能激励第一测量管(181)和第三测量管(183)发生关于第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的弯曲振荡,并且能激励第二测量管(182)和第四测量管(184)发生关于第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的弯曲振荡;和/或-其中,管装置关于第一假想纵剖面(XZ)镜像对称;和/或
-其中,管装置关于第二假想纵剖面(YZ)镜像对称;和/或
-其中,管装置既关于第一假想纵剖面(XZ)又关于第二假想纵剖面(YZ)镜像对称;和/或
-其中,第一种类型的第一联接元件(241)如下这样来构造并如下这样来布置,即,使第一种类型的第一联接元件既关于管装置的第一假想纵剖面(XZ)又关于第二假想纵剖面(YZ)镜像对称;和/或
-其中,四个测量管中的每一个都分别具有由与同样的测量管的材料有关的弹性模量以及与口径和壁厚有关的平面惯性矩确定的抗弯刚度,并且其中,无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有分别与第一测量管的抗弯刚度E18·J18相等的抗弯刚度;和/或
-其中,变形体(VK)借助框架结构形成。
5.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,
-第一连接撑杆(V1)用第一撑杆端部与变形体连接并用第二撑杆端部与第一测量管连接,
-第二连接撑杆(V2)用第一撑杆端部与变形体连接并用第二撑杆端部与第二测量管连接,
-第三连接撑杆(V3)用第一撑杆端部与变形体连接并用第二撑杆端部与第三测量管连接,以及
-第四连接撑杆(V4)用第一撑杆端部与变形体连接并用第二撑杆端部与第四测量管连接。
6.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,管装置具有分别既垂直于第一假想纵剖面(XZ)又垂直于第二假想纵剖面(YZ)的假想横剖面(XY)。
7.按权利要求6所述的测量传感器,
-其中,管装置的质量重心处在假想横剖面(XY)内;和/或
-其中,管装置关于假想横剖面(XY)镜像对称;和/或
-其中,四个测量管中的每一个都分别具有被限定为各测量管到第一假想纵剖面(XZ)的最大垂直间距的测量管顶点,并且假想横剖面(XY)在测量管的各测量管顶点处切割四个测量管中的每一个。
8.按权利要求6所述的测量传感器,其中,变形体具有至少两个纵向撑杆,在所述纵向撑杆中,
-从第一连接撑杆向第三连接撑杆延伸的第一纵向撑杆(L1),与第二假想纵剖面(YZ)相间隔地,仅布置在同样的纵剖面(YZ)的既被第一测量管又被第三测量管占据的那一侧上,以及
-从第二连接撑杆向第四连接撑杆延伸的第二纵向撑杆(L2),与第二假想纵剖面(YZ)相间隔地,仅布置在同样的纵剖面(YZ)的既被第二测量管又被第四测量管占据的那一侧上。
9.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,第一纵向撑杆在假想横剖面上(XY)上的投影中至少部分笔直的,并且其中,第二纵向撑杆在假想横剖面(XY)上的投影中至少部分是笔直的;和/或
-其中,第一纵向撑杆至少部段地垂直于第一假想纵剖面(XZ),进而平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸,并且其中,第二纵向撑杆至少部段地垂直于第一假想纵剖面(XZ),进而平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸;和/或
-其中,第一纵向撑杆(L1)具有至少在假想横剖面(XY)上的投影中笔直的分段,其在同样的横剖面(XY)上的投影中,以长度lL1在第一和第三连接撑杆之间延伸地,至少在假想横剖面(XY)上的投影中垂直于第一假想纵剖面(XZ),以及以间距aL1平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸,并且第二纵向撑杆(L2)具有在假想横剖面(XY)上的投影中笔直的分段,其在同样的横剖面(XY)上的投影中,以长度lL2在第二和第四连接撑杆 之间延伸地,至少在假想横剖面(XY)的投影中垂直于第一假想纵剖面(XZ),以及以间距aL2平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸;和/或
-其中,整个第一纵向撑杆至少在假想横剖面(XY)上的投影中是笔直的,从而第一纵撑杆的笔直的分段从第一连接撑杆向第三连接撑杆延伸,进而所述分段的长度lL1对应在第一连接撑杆的第一撑杆端部和第三连接撑杆的第一撑杆端部之间的最小间距,并且整个第二纵向撑杆至少在假想横剖面(XY)上的投影中是笔直的,从而第二纵撑杆的笔直的分段从第二连接撑杆向第四连接撑杆延伸,进而所述分段的长度lL2对应在第二连接撑杆的第一撑杆端部和第四连接撑杆的第一撑杆端部之间的最小间距。
10.按权利要求9所述的测量传感器,
-其中,第一纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL1以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL1,min确定的最小抗弯刚度EL1·JL1,min,以及第二纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL2以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL2,min确定的最小抗弯刚度EL2·JL2,min,以及
-其中,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆被布置成使无论是第一纵向撑杆的最小平面惯性矩JL1,min的假想的弯曲主轴线还是第二纵向撑杆的最小平面惯性矩JL2,min的假想的弯曲主轴线,分别既平行于第一纵剖面(XZ)又平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸。
11.按权利要求10所述的测量传感器,
-其中,第一纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL1以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JL1,max确定的最大抗弯刚度EL1·JL1,max,以及第 二纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL2以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JL2,max确定的最大抗弯刚度EL2·JL2,max,以及
-其中,布置第一纵向撑杆和第二纵向撑杆,从而使无论是第一纵向撑杆的最大平面惯性矩JL1,max的假想的弯曲主轴线还是第二纵向撑杆的最大平面惯性矩JL2,max的假想的弯曲主轴线,分别平行于第一纵剖面(XZ)并垂直于第二假想纵剖面(YZ)地延伸,和/或第一纵向撑杆与第一假想纵剖面(XZ)相交,以及第二纵向撑杆与第一假想纵剖面(XZ)相交。
12.按权利要求10所述的测量传感器,分别结合权利要求11,其中,第一纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL1以及由同样的纵向撑杆的撑杆长度lL1和与第一假想纵剖面(XZ)重合的横剖面的面积AL1确定的弹簧刚度cL1,所述弹簧刚度用于作用到同样的纵向撑杆的、垂直于第一假想纵剖面(XZ)取向的拉力或压力,以及第二纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL2以及由所述纵向撑杆的撑杆长度lL2和与第一假想纵剖面(XZ)重合的横剖面的面积AL2确定的弹簧刚度cL2,所述弹簧刚度用于作用到同样的纵向撑杆上的、垂直于第一假想纵剖面(XZ)取向的拉力或压力。
13.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆分别如下这样来构造和布置,即,使第一纵向撑杆的弹簧刚度cL1等于第二纵向撑杆的弹簧刚度cL2;和/或
-其中,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆分别如下这样来构造和布置,即,使弹簧刚度cL1与关系式EL1·AL1/lL1成比例,以及使弹簧刚度cL2与关系式EL2·AL2/lL2成比例。
14.按权利要求8所述的测量传感器,
-其中,第一纵向撑杆借助扁棒形成,并且第二纵向撑杆借助扁棒形成;和/或-其中,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆分别由相同的材料和/或分别由钢构成;和/或-其中,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆构造相同;和/或
-其中,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆分别由和连接撑杆相同的材料构成。
15.按权利要求8所述的测量传感器,其中,变形体具有从第一纵向撑杆(L1)向第二纵向撑杆(L2)延伸的第一横向撑杆(Q1)。
16.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,第一横向撑杆具有由与同样的横向撑杆的材料有关的弹性模量EQ1以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小最小平面惯性矩JQ1,min确定的最小抗弯刚度EQ1·JQ1,min,以及
-其中,布置第一横向撑杆,使其最小平面惯性矩JQ1,min的假想的弯曲主轴线既平行于第一纵剖面(XZ)又平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸。
17.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,第一横向撑杆具有由与同样的横向撑杆的材料有关的弹性模量EQ1以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JQ1,max确定的最大抗弯刚度EQ1·JQ1,max,以及被布置成使同样的假想的弯曲主轴线垂直于第一假想纵剖面(XZ)并平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸;和/或
-其中,第一横向撑杆从第一连接撑杆向第二连接撑杆延伸;和/或
-其中,第一横向撑杆在其虚拟地与第二假想纵剖面(YZ)相交的区域内比在邻接的、向第一连接撑杆延伸的相邻区域内以及 比在邻接的、向第二连接撑杆延伸的相邻区域内具有更小的横截面。
18.按权利要求15所述的测量传感器,其中,变形体包括从第一纵向撑杆向第二纵向撑杆延伸的第二横向撑杆(Q2),
-所述第二横向撑杆(Q2)具有由与同样的横向撑杆的材料有关的弹性模量EQ2以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JQ2,max确定的最大抗弯刚度EQ2·JQ2,max,以及被布置成使同样的假想的弯曲主轴线垂直于第一假想纵剖面(XZ)并平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸,以及
-所述第二横向撑杆(Q2)具有由与同样的横向撑杆的材料有关的弹性模量EQ2以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JQ2,min确定的最小抗弯刚度EQ2·JQ2,min,以及被布置成使同样的假想的弯曲主轴线既平行于第一纵剖面(XZ)又平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸。
19.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,第二横向撑杆(Q2)从第三连接撑杆(V3)向第四连接撑杆(V4)延伸;和/或-其中,第二横向撑杆在其虚拟地与第二假想纵剖面(YZ)相交的区域内比在邻接的、向第三连接撑杆延伸的相邻区域内以及比在邻接的、向第四连接撑杆延伸的相邻区域内具有更小的横截面;和/或
-其中,第一横向撑杆借助扁棒形成,并且第二横向撑杆借助扁棒形成;和/或-其中,第一横向撑杆和第二横向撑杆分别由相同的材料和/或分别由钢构成。
20.按权利要求18所述的测量传感器,其中,变形体具有从第一横向撑杆向第二横向撑杆以长度lL3延伸的、在假想横剖面(XY)上的 投影中笔直的第三纵向撑杆(L3)。
21.按权利要求20所述的测量传感器,
-其中,第三纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL3以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL3,min确定的最小抗弯刚度EL3.JL3,min,以及被布置成使同样的假想的弯曲主轴线既平行于第一假想纵剖面(XZ)又平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸;和/或
-其中,第三纵向撑杆用第一撑杆端部固定在第一横向撑杆上,以及用第二撑杆端部固定在第二横向撑杆上;和/或
-其中,第三纵向撑杆借助扁棒形成;和/或
-其中,第一纵向撑杆、第二纵向撑杆和第三纵向撑杆分别由相同的材料和/或分别由钢构成;和/或
-其中,第三纵向撑杆(L3)的长度lL3大于第一纵向撑杆(L1)的长度lL2的10%;和/或-其中,第三纵向撑杆(L3)的长度lL3小于第一纵向撑杆(L1)的长度lL2的120%;和/或-其中,第三纵向撑杆(L3)具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL3以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JL3,max确定的最大抗弯刚度EL3.JL3,max,以及被布置成使所述纵向撑杆的最大平面惯性矩JL3,max的假想的弯曲主轴线平行于第一假想纵剖面(XZ)并垂直于于第二假想纵剖面(YZ)延伸。
22.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,第一种类型的第一联接元件(241)的连接撑杆中的每一个至少部段地垂直于第一假想纵剖面(XZ),进而平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸;和/或
-其中,第一种类型的第一联接元件的连接撑杆中的每一个都具有笔直的分段,其垂直于第一假想纵剖面(XZ),进而平行于 第二假想纵剖面(YZ)延伸;和/或
-其中,第一种类型的第一联接元件的连接撑杆中的每一个与第一假想纵剖面(XZ)相交;和/或
-其中,第一和第三连接撑杆相互对齐地取向以及第二和第四连接撑杆相互对齐地取向;和/或
-其中,第一连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV1以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JV1,min确定的最小抗弯刚度EV1·JV1,min,第二连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV2以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JV2,min确定的最小抗弯刚度EV2·JV2,min,第三连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV3以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JV3,min确定的最小抗弯刚度EV3·JV3,min,以及第四连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV4以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JV4,min确定的最小抗弯刚度EV4·JV4,min,并且这四个连接撑杆中的每一个都分别被布置成使它们各自的最小平面惯性矩的假想的弯曲主轴线分别平行于第一纵剖面(XZ)并垂直于第二假想纵剖面(YZ)延伸;和/或-其中,第一连接撑杆的最大抗弯刚度EV1·JV1,max大于第一纵向撑杆的最小抗弯刚度EL1·JL1,min;和/或
-其中,第一连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV1以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV1,max确定的最大抗弯刚度EV1·JV1,max,第二连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV2以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV2,max确定的最大抗弯刚度EV2·JV2,max,第三连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV3以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩 JV3,max确定的最大抗弯刚度EV3·JV3,max,以及第四连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV4以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV4,max确定的最大抗弯刚度EV4·JV4,max,并且这四个连接撑杆中的每一个都分别被布置成使它们各自的最大平面惯性矩的假想的弯曲主轴线分别既平行于第一纵剖面(XZ)又平行于于第二假想纵剖面(YZ)延伸;
和/或
-其中,连接撑杆中的每一个都借助扁棒构成;和/或
-其中,第一连接撑杆、第二连接撑杆、第三连接撑杆和第四连接撑杆分别由相同的材料和/或分别由钢构成。
23.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,管装置还包括既与第一流分配器又与第二流分配器相间隔地、在出口侧固定在四个测量管中的每一个上的、与第一种类型的第一联接元件(241)基本上构造相同的第一种类型的第二联接元件(242),所述第一种类型的第二联接元件用于调整管装置的自然振荡模式的固有频率。
24.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,第一种类型的第一联接元件(241)和第一种类型的第二联接元件(242)借助至少一个连接元件(VE)相互机械地连接。
25.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,管装置还包括:
-第二种类型的第一联接元件(251),所述第二种类型的第一联接元件为了形成既用于第一测量管的振动又用于第二测量管的与之镜像反向的振动的入口侧的振荡波结,在入口侧固定在第一测量管和第二测量管上;
-第二种类型的第二联接元件(252),所述第二种类型的第二联接元件为了形成既用于第一测量管的振动又用于第二测量管的与之镜像反向的振动的出口侧的振荡波结,在出口侧固定在第一测量管和第二测量管上;
-第二种类型的第三联接元件(253),所述第二种类型的第三联接元件为了形成既用于第三测量管的振动又用于第四测量管的与之镜像反向的振动的入口侧的振荡波结,既与第一流分配器又与第二流分配器相间隔地在入口侧固定在第三测量管和第四测量管上;以及-第二种类型的第四联接元件(254),所述第二种类型的第四联接元件为了形成既用于第三测量管的振动又用于第四测量管的与之镜像反向的振动的出口侧的振荡波结,既与第一流分配器又与第二流分配器以及还与第一联接元件相间隔地在出口侧固定在第三测量管和第四测量管上。
26.按权利要求25所述的测量传感器,
-其中,第二种类型的第一联接元件(251)既固定在第一测量管(181)的在第一流分配器(201)与第一种类型的第一联接元件(241)之间延伸的管段上,又固定在第二测量管(182)的在第一流分配器(201)与第一种类型的第一联接元件(241)之间延伸的管段上,并且第二种类型的第二联接元件(252)既固定在第一测量管(181)的在第二流分配器(202)与第一种类型的第二联接元件(242)之间延伸的管段上,又固定在第二测量管(182)在第二流分配器(202)与第一种类型的第二联接元件(242)之间延伸的管段上,从而,
-使第二测量管的对应第二测量管的弯曲线的在第二种类型的第一联接元件与第二种类型的第二联接元件之间延伸的区段的长度的有效振荡长度等于第一测量管的对应第一测量管的弯曲线的在第二种类型的第一联接元件与第二种类型的第二联接元件之间延伸的区段的长度的有效振荡长度L18x,以及
-使在第二种类型的第一联接元件与第一种类型的联接元件的第二连接撑杆的第二端部之间的、沿第二测量管的母线测到的最小间距等于在第二种类型的第一联接元件与第一种类型的联接元件的第一连接撑杆的第二端部之间的、沿第一测量管的母线 测到的最小间距aK,
-其中,第二种类型的第三联接元件(253)既固定在第三测量管(183)的在第一流分配器(201)与第一种类型的第一联接元件(241)之间延伸的管段上,又固定在第四测量管(184)的在第一流分配器(201)和第一种类型的第一联接元件(241)之间延伸的管段上,并且第二种类型的第四联接元件(254)既固定在第三测量管(183)的在第二流分配器(202)与第一种类型的第二联接元件(242)之间延伸的管段上,又固定在第四测量管(184)的在第二流分配器(202)与第一种类型的第二联接元件(242)之间延伸的管段上,从而,
-使无论是第三测量管的对应第三测量管的弯曲线在第二种类型的第三联接元件与第二种类型的第四联接元件之间延伸的区段的长度的有效振荡长度,还是第四测量管的对应第四测量管的弯曲线在第二种类型的第三联接元件与第二种类型的第四联接元件之间延伸的区段的长度的有效振荡长度都分别等于第一测量管的有效振荡长度L18x,以及,-使无论是在第二种类型的第三联接元件与第一种类型的联接元件的第三连接撑杆的第二端部之间的、沿第三测量管的母线测到的最小间距,还是在第二种类型的第三联接元件与第一种类型的联接元件的第四连接撑杆的第二端部之间的、沿第四测量管的母线测到的最小间距都等于在第二种类型的第一联接元件与第一种类型的联接元件的第一连接撑杆的第二端部之间的最小间距aK。
27.按权利要求12所述的测量传感器,
-其中,四个测量管中的每一个都分别具有由同样的测量管的口径以及同样的测量管的壁厚确定的管横截面,并且其中,无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有分别等于第一测量管的口径D18的口径,以及还分别具有等于第一测量管的壁厚h18的壁厚,进而无论是第二测量管还是第三测量管 和第四测量管都分别具有等于第一测量管的外直径D18+2·h18的外直径,以及
-其中,第一纵向撑杆到第二假想纵剖面(YZ)的间距aL1小于同样的外直径D18+2·h18的
200%并大于同样的外直径D18+2·h18的50%。
28.按权利要求5所述的测量传感器,其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个都分别具有由在它们各自的第一撑杆端部与它们各自的第二撑杆端部之间的最小间距限定的撑杆长度,并且其中,无论是第二连接撑杆还是第三以及第四连接撑杆都分别具有等于第一连接撑杆的撑杆长度LV1的撑杆长度。
29.按权利要求28所述的测量传感器,
-其中,管装置既满足规定: 又满足规定:  和/或
-其中,管装置满足如下规定:
30.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,测量管(181、182、183、184)被如下这样弯曲并如下这样布置,即,由第一测量管的口径D18与管装置从第一测量管(181)的顶点到第三测量管(183)的顶点测到的最大侧向延展Q18之比限定的管装置的口径-高度比D18/Q18大于0.05,和/或小于0.35。
31.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,管装置具有第一类自然弯曲振荡模式,
-在所述模式中,第一测量管和第二测量管实施关于第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的围绕相应的属于各自测量管的静态静止位置的弯曲振荡,以及
-在所述模式中,第三测量管和第四测量管实施关于第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的围绕各一个属于各自测量管的静态静止位置的弯曲振荡,以如下方式,即,-使第一测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面(YZ)也与第三测量管的同样的弯曲振荡镜像反向,以及
-使第二测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面(YZ)也与第四测量管的同样的弯曲振荡镜像反向,
-其中,管装置具有第二类自然弯曲振荡模式,
-在所述模式中,第一测量管和第二测量管实施关于第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的围绕各一个属于各自测量管的静态静止位置的弯曲振荡,以及
-在所述模式中,第三测量管和第四测量管实施关于第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的围绕各一个属于各自测量管的静态静止位置的弯曲振荡,从而,
-使第一测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面(YZ)也与第四测量管的同样的弯曲振荡镜像反向,以及
-使第二测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面(YZ)也与第三测量管的同样的弯曲振荡镜像反向,以及
-其中,第一类弯曲振荡模式的能在完全用空气作为基准介质填充的测量管中测到的固有频率f18V,Ref与第二类弯曲振荡模式的和第一种类型的弯曲振荡模式的同样的固有频率f18V,Ref同时和/或能在完全用同样的基准介质填充的测量管内测到的固有频率f18X,Ref。
32.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,第一种类型的联接元件的变形体具有质量MVK,所述质量小于第一测量管的自重M18的50%。
33.按权利要求31所述的测量传感器,
-其中,第一种类型的第一联接元件的变形体的质量MVK大于第一测量管的自重M18的
10%;和/或
-其中,第二测量管、第三测量管和第四测量管分别具有等于第一测量管的自重M18的自重。
34.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,在第一种类型的联接元件内存在有第一类固有模式和第二类固有模式,其中,在第一类固有模式中,同样的联接元件的变形体能够以固有频率f24X在与假想横剖面(XY)平行的振荡平面(XY1)中实施机械振荡,该机械振荡既关于第一假想纵剖面(XZ)又关于第二假想纵剖面(YZ)镜像对称或者这些振荡能够使变形体看起来既关于第一假想纵剖面(XZ)又关于第二假想纵剖面(YZ)镜像对称,以及在第二类固有模式中,同样的联接元件的变形体能够在与假想横剖面(XY)平行的同样的振荡平面(XY1)中以固有频率f24V实施机械振荡,该机械振荡仅关于第二假想纵剖面(YZ)镜像对称或能够使变形体看起来瞬时仅关于第二假想纵剖面(YZ)镜像对称,以及
-其中,第一种类型的联接元件的变形体被构造成使同样的联接元件的由其第一类固有模式的固有频率与其第二类固有模式的固有频率之比限定的内在的固有频率比f24X/f24V大于1。
35.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,在第一种类型的联接元件内存在有第三类自然振荡模式,在所述第三类自然振荡模式中,变形体以固有频率f24Z围绕所属的静态静止位置以如下方式震荡,即,使四个连接撑杆与此同时地实施在沿纵轴线方向上围绕各自静态的静止位置的弯曲振荡,以及-构造第一种类型的联接元件,使其第三类固有模式的固有频率 f24Z不等于管装置的第一类弯曲振荡模式的能在完全被空气填充的测量管中测到的固有频率f18V,Ref。
36.按权利要求1或2所述的测量传感器,
-其中,第一种类型的联接元件内存在有第四类自然振荡模式,在所述第四类自然振荡模式中,变形体能够在平行于假想横剖面(XY)的振荡平面(XY1)中仅以平移方式运动地,以固有频率f24XY围绕其所属的静态的静止位置震荡,从而四个连接撑杆实施在联接平面(XY1)内围绕它们各自的静态静止位置的弯曲振荡,以及
-其中,第一种类型的联接元件被构造成使其第四类固有模式的固有频率f24XY′高于管装置的第二类弯曲振荡模式的固有频率f18X。
37.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,所述变形体是呈箱状的。
38.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,所述变形体是由具有多个棒型材的框架结构形成的。
39.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,所述变形体是由具有多个板的框架结构形成的。
40.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,所述四个连接撑杆是等长的。
41.按权利要求1或2所述的测量传感器,其中,所述四个连接撑杆是至少成对地构造相同的。
42.按权利要求20所述的测量传感器,
-其中,第一纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL1以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL1,min确定的最小抗弯刚度EL1.JL1,min,第二纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL2以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL2,min确定的最小抗弯刚度EL2.JL2,min,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆以如下方式布置,即,第一纵向撑杆的最小平面惯性矩JL1,min以及第二纵向撑杆的最小平面惯性矩JL2,min的两个假想的弯曲主轴线中的每一个都既平行于第一假想纵剖面(XZ)又平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸;
-其中,第一纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL1以及由同样的纵向撑杆的撑杆长度lL1和与第一假想纵剖面(XZ)重合的横剖面的面积AL1确定的弹簧刚度cL1,所述弹簧刚度用于作用到同样的纵向撑杆的、垂直于第一假想纵剖面(XZ)取向的拉力或压力,以及第二纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL2以及由所述纵向撑杆的撑杆长度lL2和与第一假想纵剖面(XZ)重合的横剖面的面积AL2确定的弹簧刚度cL2,所述弹簧刚度用于作用到同样的纵向撑杆上的、垂直于第一假想纵剖面(XZ)取向的拉力或压力,并且,第三纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL3以及由同样的纵向撑杆的撑杆长度lL3和与第一假想纵剖面(XZ)重合的横剖面的面积AL1确定的弹簧刚度cL3,所述弹簧刚度用于作用到同样的纵向撑杆的、垂直于第一假想纵剖面(XZ)取向的拉力或压力;
-其中,第一、第二和第三纵向撑杆被构造成使变形体满足如下规定:
43.按权利要求20所述的测量传感器,
-其中,第一纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹 性模量EL1以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL1,min确定的最小抗弯刚度EL1·JL1,min,以及第二纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL2以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL2,min确定的最小抗弯刚度EL2·JL2,min,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆被布置成使无论是第一纵向撑杆的最小平面惯性矩JL1,min的假想的弯曲主轴线还是第二纵向撑杆的最小平面惯性矩JL2,min的假想的弯曲主轴线,分别既平行于第一纵剖面(XZ)又平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸;
-其中,第一纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL1以及由同样的纵向撑杆的撑杆长度lL1和与第一假想纵剖面(XZ)重合的横剖面的面积AL1确定的弹簧刚度cL1,所述弹簧刚度用于作用到同样的纵向撑杆的、垂直于第一假想纵剖面(XZ)取向的拉力或压力,以及第二纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL2以及由所述纵向撑杆的撑杆长度lL2和与第一假想纵剖面(XZ)重合的横剖面的面积AL2确定的弹簧刚度cL2,所述弹簧刚度用于作用到同样的纵向撑杆上的、垂直于第一假想纵剖面(XZ)取向的拉力或压力,并且,第三纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL3以及由同样的纵向撑杆的撑杆长度lL3和与第一假想纵剖面(XZ)重合的横剖面的面积AL1确定的弹簧刚度cL3,所述弹簧刚度用于作用到同样的纵向撑杆的、垂直于第一假想纵剖面(XZ)取向的拉力或压力;
-其中,第一、第二和第三纵向撑杆被构造成使变形体满足如下规定:
44.按权利要求22所述的测量传感器,其中,第一连接撑杆的最大抗弯刚度EV1·JV1,max大于第一纵向撑杆的最小抗弯刚度EL1·JL1,min,使第一联接元件满足如下规定:
45.按权利要求33所述的测量传感器,其中,第一种类型的第一联接元件满足如下规定:
46.按权利要求27所述的测量传感器,
-其中,测量管(181、182、183、184)被如下这样弯曲并如下这样布置,即,由第一测量管的口径D18与管装置从第一测量管(181)的顶点到第三测量管(183)的顶点测到的最大侧向延展Q18之比限定的管装置的口径-高度比D18/Q18大于0.05,和/或小于0.35;
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个都分别具有由在它们各自的第一撑杆端部与它们各自的第二撑杆端部之间的最小间距限定的撑杆长度,并且其中,无论是第二连接撑杆还是第三以及第四连接撑杆都分别具有等于第一连接撑杆的撑杆长度LV1的撑杆长度;
-并且其中,管装置既满足规定: 又满足规定:
47.按权利要求27所述的测量传感器,
-其中,测量管(181、182、183、184)被如下这样弯曲并如下这样布置,即,由第一测量管的口径D18与管装置从第一测量管(181)的顶点到第三测量管(183)的顶点测到的最大侧向延展Q18之比限定的管装置的口径-高度比D18/Q18大于0.05,和/或小于0.35;
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个都分别具有由在它们各自的第一撑杆端部与它们各自的第二撑杆端部之间的最 小间距限定的撑杆长度,并且其中,无论是第二连接撑杆还是第三以及第四连接撑杆都分别具有等于第一连接撑杆的撑杆长度LV1的撑杆长度;
-并且其中,管装置既满足规定: 又满足规定:
48.按权利要求27所述的测量传感器,
-其中,测量管(181、182、183、184)被如下这样弯曲并如下这样布置,即,由第一测量管的口径D18与管装置从第一测量管(181)的顶点到第三测量管(183)的顶点测到的最大侧向延展Q18之比限定的管装置的口径-高度比D18/Q18大于0.05,和/或小于0.35;
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个都分别具有由在它们各自的第一撑杆端部与它们各自的第二撑杆端部之间的最小间距限定的撑杆长度,并且其中,无论是第二连接撑杆还是第三以及第四连接撑杆都分别具有等于第一连接撑杆的撑杆长度LV1的撑杆长度;
-其中,管装置在第一测量管与第三测量管之间具有由在第一流分配器的第一和第三流动开口或第二流分配器的第一和第三流动开口之间的最小间距确定的最小间距A18,并且其中,管装置满足如下规定:
49.按权利要求27所述的测量传感器,
-其中,测量管(181、182、183、184)被如下这样弯曲并如下这样布置,即,由第一测量管的口径D18与管装置从第一测量管(181)的顶点到第三测量管(183)的顶点测到的最大侧向延展Q18之比限定的管装置的口径-高度比D18/Q18大于0.05,和/或小于0.35;
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个都分别具有由在它们各自的第一撑杆端部与它们各自的第二撑杆端部之间的最 小间距限定的撑杆长度,并且其中,无论是第二连接撑杆还是第三以及第四连接撑杆都分别具有等于第一连接撑杆的撑杆长度LV1的撑杆长度;
-其中,管装置满足如下规定:
50.按权利要求26所述的测量传感器,
-其中,
第一连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV1以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV1,max确定的最大抗弯刚度EV1·JV1,max,第二连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV2以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV2,max确定的最大抗弯刚度EV2·JV2,max,第三连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV3以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV3,max确定的最大抗弯刚度EV3·JV3,max,以及第四连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV4以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV4,max确定的最大抗弯刚度EV4·JV4,max;
-这四个连接撑杆中的每一个都分别被布置成使它们各自的最大平面惯性矩的假想的弯曲主轴线分别既平行于第一纵剖面(XZ)又平行于于第二假想纵剖面(YZ)延伸;
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个都分别具有由在它们各自的第一撑杆端部与它们各自的第二撑杆端部之间的最小间距限定的撑杆长度,并且其中,无论是第二连接撑杆还是第三以及第四连接撑杆都分别具有等于第一连接撑杆的撑杆长度LV1的撑杆长度;
-其中,四个测量管中的每一个都分别具有由与同样的测量管的 材料有关的弹性模量以及与口径和壁厚有关的平面惯性矩确定的抗弯刚度,并且其中,无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有分别与第一测量管的抗弯刚度E18·J18相等的抗弯刚度;
-并且其中,四个测量管、第一种类型的第一联接元件以及第二种类型的第一、第二、第三和第四联接元件都如下这样来构造和布置,即,结果使管装置满足规定:
51.按权利要求26所述的测量传感器,
-其中,
第一连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV1以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV1,max确定的最大抗弯刚度EV1·JV1,max,第二连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV2以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV2,max确定的最大抗弯刚度EV2·JV2,max,第三连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV3以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV3,max确定的最大抗弯刚度EV3·JV3,max,以及第四连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV4以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV4,max确定的最大抗弯刚度EV4·JV4,max;
-这四个连接撑杆中的每一个都分别被布置成使它们各自的最大平面惯性矩的假想的弯曲主轴线分别既平行于第一纵剖面(XZ)又平行于于第二假想纵剖面(YZ)延伸;
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个都分别具有由在它们各自的第一撑杆端部与它们各自的第二撑杆端部之间的最小间距限定的撑杆长度,并且其中,无论是第二连接撑杆还是第三以及第四连接撑杆都分别具有等于第一连接撑杆的撑杆长度LV1的撑杆长度;
-其中,四个测量管中的每一个都分别具有由与同样的测量管的材料有关的弹性模量以及与口径和壁厚有关的平面惯性矩确定的抗弯刚度,并且其中,无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有分别与第一测量管的抗弯刚度E18·J18相等的抗弯刚度;
-并且其中,第一种类型的第一联接元件满足如下规定:
52.按权利要求26所述的测量传感器,
-其中,
第一连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV1以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV1,max确定的最大抗弯刚度EV1·JV1,max,第二连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV2以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV2,max确定的最大抗弯刚度EV2·JV2,max,第三连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV3以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV3,max确定的最大抗弯刚度EV3·JV3,max,以及第四连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV4以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JV4,max确定的最大抗弯刚度EV4·JV4,max;
-这四个连接撑杆中的每一个都分别被布置成使它们各自的最大平面惯性矩的假想的弯曲主轴线分别既平行于第一纵剖面(XZ)又平 行于于第二假想纵剖面(YZ)延伸;
-其中,四个连接撑杆(V1、V2、V3、V4)中的每一个都分别具有由在它们各自的第一撑杆端部与它们各自的第二撑杆端部之间的最小间距限定的撑杆长度,并且其中,无论是第二连接撑杆还是第三以及第四连接撑杆都分别具有等于第一连接撑杆的撑杆长度LV1的撑杆长度;
-其中,四个测量管中的每一个都分别具有由与同样的测量管的材料有关的弹性模量以及与口径和壁厚有关的平面惯性矩确定的抗弯刚度,并且其中,无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有分别与第一测量管的抗弯刚度E18·J18相等的抗弯刚度;
-并且其中,第一种类型的第一联接元件满足如下规定:
53.按权利要求8所述的测量传感器,
-其中,第一纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL1以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL1,min确定的最小抗弯刚度EL1·JL1,min,以及第二纵向撑杆具有由与同样的纵向撑杆的材料有关的弹性模量EL2以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL2,min确定的最小抗弯刚度EL2·JL2,min,以及
-其中,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆被布置成使无论是第一纵向撑杆的最小平面惯性矩JL1,min的假想的弯曲主轴线还是第二纵向撑杆的最小平面惯性矩JL2,min的假想的弯曲主轴线,分别既平行于第一纵剖面(XZ)又平行于第二假想纵剖面(YZ)延伸。
54.一种测量系统,所述测量系统用于测量在管路中流动的介质的密度/质量流量率,所述测量系统,包括按权利要求1至36中任一项所述的测量传感器以及与所述测量传感器电联接的变换器电子装置,所述变换器电子装置用来触发测量传感器,以及用来评估由测量传感器提供的振荡信号
55.按权利要求54所述的测量系统,其中,四个测量管在运行中被激励装置激励地同时实施弯曲振荡。
56.按权利要求54所述的测量系统,其中,激励装置(5)具有至少一个作用到第一和第二测量管上的第一振荡激励器,所述第一振荡激励器用于将借助变换器电子装置供入激励装置的电激励功率转化成第一测量管(181)的弯曲振荡,以及转化成导致第二测量管的(182)的与第一测量管(181)的同样的弯曲振荡关于管装置的第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的弯曲振荡的机械激励力。
57.按权利要求54或55所述的测量系统,其中,第一振荡激励器(51)借助永久磁和被该永久磁铁磁场穿流的螺线管形成。
58.按权利要求56所述的测量系统,其中,激励装置还具有作用到第三和第四测量管上的的第二振荡激励器,所述第二振荡激励器用于以将借助变换器电子装置供入激励装置的电激励功率转化成第三测量管(181)的弯曲振荡,以及转化成导致第四测量管的(182)与第三测量管的(181)的同样的弯曲振荡关于管装置的第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的弯曲振荡的机械激励力。
59.按权利要求54或55所述的测量系统,其中,第二振荡激励器(52)借助永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的螺线管形成。
60.按权利要求54所述的测量系统,
-其中,变换器电子装置借助至少一个改变的和/或至少暂时周期性的、输送给激励装置的电驱动信号将电激励功率供给激励装置;以及
-其中,激励装置将电激励功率至少部分地既转化成第一测量管(181)的弯曲振荡以及第二测量管(182)的与第一测量管(181)的弯曲振荡关于管装置的第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的弯曲振荡,又转化成第三测量管(181)的弯曲振荡以及第四测量管(184)的与第三测量管(183)的弯曲振荡关于管装置的第二假想纵剖面(YZ)镜像反向的弯曲振荡。
61.按权利要求60所述的测量系统,其中,所述至少一个驱动信号被输送给第一振荡激励器(191)。
62.按权利要求60所述的测量系统,其中,所述至少一个驱动信号具有多个带有彼此不同的信号频率的信号分量,并且其中,第一驱动信号的信号分量中的至少一个信号分量具有对应管装置的自然振荡模式的固有频率的信号频率。
63.按权利要求56所述的测量系统,其中,激励装置以如下方式导致测量管的振荡,即,使借助第一振荡激励器产生的、作用到第一测量管上的激励力与借助第一振荡激励器同时产生的、作用到第二测量管上的激励力相反取向。
64.按权利要求54所述的测量系统,
-其中,变换器电子装置借助在激励装置中转化的电激励功率产生代表流动的介质的粘度的粘度测量值;和/或
-其中,变换器电子装置借助由测量传感器提供的振荡信号产生代表流动的介质的质量流量率的质量流量测量值和/或代表流动的介质的密度的密度测量值。
65.一种按权利要求1至53中任一项所述的测量传感器用于测量在过程线路中至少暂时以大于1000t/h的质量流量率流动的介质的密度和/或质量流量率和/或粘度和/或雷诺数的用途。
66.一种按权利要求54至64中任一项所述的测量系统用于测量在过程线路中至少暂时以大于1000t/h的质量流量率流动的介质的密度和/或质量流量率和/或粘度和/或雷诺数的用途。

说明书全文

振动型测量传感器以及用其形成的测量系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具有四个弯曲的测量管的振动型测量传感器,其用于测量在管路中导引的能流动的介质,尤其是气体、液体、粉末或其它能流动的物质,尤其是用于测量尤其在管路中至少暂时以大于1000t/h、尤其是大于1500t/h的质量流量率流动的介质的密度和/或质量流量率,尤其还有在一定时间间隔内总计的总质量流量。此外本发明还涉及一种带有这种测量传感器的、例如构造成在线式测量仪(In-line-Messgeraet)的测量系统。

背景技术

[0002] 在过程测量技术和自动化技术中,针对在管路中流动的介质,如含的液体、气体、液气混合物、蒸汽、油、膏、浆或其它能流动的物质的物理参数,如质量流量、密度和/或粘度的测量,通常使用如下这种在线式测量仪,其借助被介质穿流的振动型测量传感器和与之相连的测量和运行电路在介质中导致了反作用,例如与质量流量对应的科氏力(Corioliskraft)、与介质的密度对应的惯性力和/或与介质的粘度对应的摩擦力等,并且由它们产生了代表介质的各质量流量、各粘度和/或代表介质的各密度的测量信号。对这种尤其构造成科氏(Coriolis)质量流量测量计或科氏质量流量/密度测量计的测量传感器例如在EP-A1 001 254、EP-A553 939、US-A2002/0157479、US-A2006/0150750、US-A2007/0151368、US-A47 93 191、US-A53 70 002、US-A57 96 011、US-B63 08 580、US-B64 15 
668、US-B67 11 958、US-B69 20 798、US-B71 34 347、US-B73 92 709或WO-A03/027616中进行了详细且具体地说明。
[0003] 其中每一个测量传感器都具有,该传感器壳体入口侧的第一壳体端部至少部分借助具有正好两个分别彼此相间隔的圆柱体状或锥体状的流动开口的第一流分配器构成,而该传感器壳体出口侧的第二壳体端部至少部分借助具有正好两个分别彼此相间隔的流动开口的第二流分配器构成。在US-A57 96 011或US-B73 50 421或US-A2007/0151368中示出的测量传感器中,传感器壳体包括更确切地说厚壁的圆柱体状管段,该管段形成了传感器壳体的至少一个中段。
[0004] 为了导引至少暂时流动的、必要时也极热的介质,测量传感器此外还分别包括正好两个在流动技术上并联的由金属,尤其是制成的测量管,它们置放在传感器壳体内部并且在该传感器壳体内借助前面提到的流分配器以能振荡的方式来保持。大多构造相同且彼此平行延伸的测量管中的第一测量管以入口侧的第一测量管端部通到入口侧的第一流分配器的第一流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通到出口侧的第二流分配器的第一流动开口中,以及这些测量管中的第二测量管以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器的第二流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器的第二流动开口中。其中每一个流分配器此外还具有各一个法兰,该法兰带有管路的用于将测量传感器流体密封地连到将介质输送给测量传感器或将介质从测量传感器排出的管段上。
[0005] 为了产生上面提到的反作用力,测量管可以被用于在所谓的驱动模式或有效模式中产生或保持测量管的机械振荡,尤其是弯曲振荡的激励装置驱动地在运行中发生振动。在有效模式中的振荡大多尤其在测量传感器被用作科氏质量流量测量计和/或密度测量计时至少部分被构造成横向的弯曲振荡,并且在介质穿流过测量管的情况下由于在测量管内感应出的科氏力通过附加的频率相同的振荡在所谓的科氏模式中叠加。与之相应地,在此大多为电动的激励装置被构造成使两个测量管由此在有效模式中至少部分,尤其大部分有差别地能成镜像反向(gegengleich)的弯曲振荡,亦即通过输入同时沿共同的作用线,但沿相反方向作用的激励力被激励。
[0006] 为了检测测量管的振动,尤其是借助激励装置激励的弯曲振荡,以及为了产生代表振动的振荡信号,测量传感器此外还分别具有对测量管的相对运动作出反应的、大多同样是电动的探测器装置。该探测器装置典型地借助有差别地检测测量管的振荡,亦即仅检测测量管的相对运动的入口侧的振荡探测器以及有差别地检测测量管的振荡的出口侧的振荡探测器构成。其中每一个通常彼此构造相同的振荡探测器借助保持在第一测量管上的永久磁和被永久磁铁磁场穿流的保持在第二测量管上的螺线管形成。
[0007] 在运行中,前面描述的由两个测量管形成的管装置借助机电式激励装置至少暂时在有效模式中被激励在至少一个占主导地位的有效振荡频率下发生机械振荡。在此,通常选择管装置的当前的自然谐振频率作为用于在有效模式中振荡的振荡频率,该谐振频率又基本上既与测量管的大小、形状和材料有关,又与介质当前的密度有关,并且就其本身而言公知也可以用作用于介质密度的度量;必要时,这个有效振荡频率也可以明显受到介质的当前粘度的影响。由于待测量的介质的波动的密度和/或由于在运行中进行的介质变换,有效振荡频率在测量传感器运行中自然至少在经校准的以及就其本身而言被预定的有效频带内发生变化,该有效频带相应地具有预定的下极限频率和预定的上极限频率。
[0008] 为了限定测量管的有效振荡长度并随之校正有效频带,前面描述的类型的测量传感器此外还大多包括至少一个入口侧的联接元件以形成用于两个测量管的镜像反向的振动,尤其是弯曲振荡的入口侧的振荡波结,该联接元件与两个流分配器相间隔地固定在两个测量管上,以及测量传感器还包括至少一个出口侧的联接元件以形成用于测量管的镜像反向的振动,尤其是弯曲振荡的出口侧的振荡波结,该联接元件既与两个流分配器又与入口侧的联接元件相间隔地固定在两个测量管上。在测量管弯曲的情况下,各测量管的弯曲线在入口侧和出口侧的联接元件之间延伸的区段的长度,也就是说同样的测量管将各测量管的所有假想横剖面的表面重心连接起来的假想中线的长度,在此对应测量管的有效振荡长度。此外,借助就其本身而言属于管装置的联接元件,此外也可以以如下方式总体上影响管装置的振荡质量以及测量传感器的敏感度,即,为测量传感器的最小要求的敏感度提供至少一个最小的有效振荡长度。
[0009] 振动型测量传感器领域内的发展现在已经达到了一定水平使所描述类型的现代测量传感器实际上针对流量测量技术的广泛的应用范围能够满足在测量结果的精度和可重复性方面的最高要求。因此这样的测量传感器在实践中针对仅几g/h(克每小时)直至若干t/min(吨每分钟)的质量流量率在压力小于100bar的情况下被用于液体或在压力甚至超过300bar时被用于气体。在此达到的测量精度通常约为实际值的99.9%或以上,或者说约0.1%的测量误差,其中,有保障的测量范围的下限完全可以是测量范围最终值的约1%。基于其应用可能性的高带宽,提供了有标准标称内径(对应待连接到测量传感器上的管路的口径或在连接法兰上测到的测量传感器口径)的、工业适用的振动型测量传感器,标准的标称内径处在1mm和250mm之间的标称内径范围内并且在最大的标准质量流量率1000t/h下,分别专针对小于3bar的压力损失。测量管的口径在此大致处在80mm和100mm之间的范围内。
[0010] 尽管现在提供有用于使用在有具有很高的质量流量率以及随之而来的远超过100mm的极大的口径的管路中的测量传感器,但仍像之前一样让人很感兴趣的是,高精度和低压力损失的测量传感器也用于更大的例如300mm或以上的管路口径,或者说用于1500t/h或以上的质量流量率,例如针对石油化学工业的应用或在石油、天然气燃料等的运输和转运范围内的应用。在由现有技术,尤其是EP-A1 001 254、EP-A553 939、US-A2002/0157479、US-A2007/0151368、US-A47 93 191、US-A53 70 002、US-A57 96 011、US-B63 08 580、US-B67 11 958、US-B71 34 347、US-B73 50 421或WO-A03/027616公开的并已经建立起来的测量传感器方案相应地按比例放大的情况下,这会导致对测量传感器的尤其是期望的振荡特性、要求的负荷能力以及最大允许的压力损失负责的几何尺寸,尤其是对应在两个法兰的密封面之间的间距的安装长度以及在测量管弯曲的情况下的最大的侧向延展,都采用了过高的规格大小。随之而来的是测量传感器的自重也被迫增加,其中,具有很大的标称内径的传统测量传感器已有约400kg的自重。对例如按US-B73 50 421或US-A57 96 011的带有两根弯曲的测量管的测量传感器在其针对更大的标称内径的按比例适配方面的研究例如表明,针对大于300mm的标准标称内径,按比例放大的传统测量传感器的自重会远大于500kg,随之而来的是安装长度大于3000mm以及最大侧向延展大于1000mm。可以确定的是,工业适用的、仍然能批量制造的传统方案的测量传感器和有远大于300mm的标准标称内径的材料,既出于技术上的可实现性的原因,也处于经济上的衡量在可预见的时间内无法被提供。
[0011] 可以考虑的是,例如在一些未提前公开的国际专利申请文献PCT/EP2010/068251或PCT/EP2010/068250中分别提出了新型的、尤其是也能以大于300mm的较大的标准标称内径标定尺寸的振动型测量传感器,这些振动型测量传感器的各管装置分别包括四个在形成流动技术上并联的流动路径的情况下连接在相应地分别具有四个流动开口的流分配器上的、弯曲的、例如至少部分呈V形的和/或至少部分圆弧形的、用于导引流动的介质的测量管。这相应四个测量管中,第一测量管以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器的第一流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器的第一流动开口中,而与第一测量管平行的第二测量管以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器的第二流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器的第二流动开口中,第三测量管以入口侧的第一测量管通到第一流分配器的第三流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器的第三流动开口中,而与第三测量管平行的第四测量管以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器的第四流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通入第二流分配器的第四流动开口中。特别的是,在PCT/EP2010/068251中尤其是为了减轻流分配器的由振荡造成的不期望的变形此外还规定,激励在管装置内的自然的弯曲振荡模式,亦即所谓的V模式作为有效模式,在该V模式中,第一和第二测量管围绕各一个属于相应测量管的静态的静止位置实施镜像反向的弯曲振荡,并且在该V模式中,第三和第四测量管围绕各一个属于相应测量管的静态的静止位置实施镜像反向的弯曲振荡,更确切地说以如下方式,即,第一测量管的同样的弯曲振荡关于管装置的在第一和第三测量管之间以及也在第二和第四测量管之间延伸的假想纵剖面也与第三测量管的同样的弯曲振荡镜像反向,也就是说第二测量管的同样的弯曲振荡关于这些假想纵剖面也与第四测量管的同样的弯曲振荡镜像反向。
[0012] 进一步的研究表明,在此也可能存在如下特殊问题,即,管装置的同样的V模式的固有频率,进而当前的谐振频率,首先也就是说在不采取额外措施的情况下基本上等于另一个在管装置内的自然弯曲振荡模式,亦即所谓的X模式的固有频率或谐振频率,在该X模式中,第一和第二测量管围绕各一个属于相应测量管的静态的静止位置实施镜像反向的弯曲振荡,并且在该X模式中,第三和第四测量管围绕各一个属于相应测量管的静态的静止位置实施镜像反向的弯曲振荡,不过是以如下方式,即,第一测量管的同样的弯曲振荡也关于前面提到的假想纵剖面与第四测量管的同样的弯曲振荡镜像反向,并且第二测量管的同样的弯曲振荡也关于假想纵剖面与第三测量管的同样的弯曲振荡镜像反向。因此,在前面提到类型的带有具有四个测量管的管装置的测量传感器中完全可能出现如下情况,即,管装置在原本地激励V模式时,亦即在其当前的谐振频率下,以无法预见的方式从V模式切换到X模式,反之亦然,或同时既在V模式中又在X模式中振荡,也就是说结果使管装置占据临时未限定的振荡状态。

发明内容

[0013] 因此,基于前面提到的现有技术,本发明所要解决的任务在于,提供一种带有具有四个弯曲的测量管的管装置的测量传感器,该测量传感器在V模式中也具有稳定的振荡状态,进而可以实现至少将V模式用作被主动激励的有效模式或进一步改善同样的V模式被用作主动激励的有效模式的可应用性。
[0014] 本发明所要解决的任务通过如下振动型测量传感器来解决,该振动型测量传感器用于检测在管路中导引的能流动的介质,例如气体、液体、粉末或其它能流动的物质的至少一个物理测量参数和/或用于产生用于检测在管路中导引的能流动的介质,尤其是气体、液体、粉末或其它能流动的物质的质量流量率的科氏力。按照本发明,测量传感器包括例如至少部分基本上呈管状的和/或至少部分外部呈圆柱体状的传感器壳体,该传感器壳体入口侧的第一壳体端部借助具有正好四个分别彼此相间隔的,例如圆柱体状、锥体状或圆锥体状的流动开口的入口侧第一流分配器形成,并且该传感器壳体出口侧的第二壳体端部借助具有正好四个分别彼此相间隔的、例如圆柱体状、锥体状或圆锥体状的流动开口的出口侧第二流分配器形成。此外,测量传感器还包括管装置,该管装置带有正好四个在形成流动技术上并联的流动路径的情况下连接在例如构造相同的流分配器上的、例如仅借助同样的流分配器以能振荡的方式保持在传感器壳体中的和/或构造相同的和/或彼此成对地平行的、用于导引流动的介质的弯曲的测量管。在这四个例如无论是在几何形状方面还是材料方面都构造相同的测量管中,第一测量管以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器的第一流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器的第一流动开口中,而至少部分与第一测量管平行的第二测量管以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器的第二流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器的第二流动开口中,第三测量管以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器的第三流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器的第三流动开口中,而至少部分与第三测量管平行的第四测量管以入口侧的第一测量管端部通到第一流分配器的第四流动开口中并以出口侧的第二测量管端部通到第二流分配器的第四流动开口中。此外,测量传感器还包括例如借助一个或多个电动的振荡激励器形成的机电式激励装置以产生和/或保持四个测量管的机械振荡,例如弯曲振荡。在按本发明的测量传感器中,两个流分配器还如下这样来构造并布置在测量传感器中,即,测量传感器将第一流分配器的第一流动开口与第二流分配器的第一流动开口虚构地连接起来的假想的第一连接轴线平行于测量传感器将第一流分配器的第二流动开口与第二流分配器的第二流动开口虚构地连接起来的假想的第二连接轴线延伸,而测量传感器将第一流分配器的第三流动开口与第二流分配器的第三流动开口虚构地连接起来的假想的第三连接轴线平行于测量传感器将第一流分配器的第四流动开口与第二流分配器的第四流动开口虚构地连接起来的假想的第四连接轴线延伸,并且测量管如下这样来构造和如下这样来布置,即,使管装置具有既在第一测量管与第三测量管之间也在第二测量管与第四测量管之间延伸的第一假想纵剖面,并且测量管具有垂直于该第一假想纵剖面的、既在第一测量管和第二测量管之间又在第三和第四测量管之间延伸的第二假想纵剖面。此外,管装置也具有既垂直于第一假想纵剖面又垂直于第二假想纵剖面的假想横剖面。此外,管装置,进而由此形成的按本发明的测量传感器包括既与第一流分配器又与第二流分配器相间隔地例如在入口侧固定在四个测量管的每一个上的、例如构造成框架结构和/或棒复合件(Stabverband)的、用于调整管装置的自然振荡模式的固有频率的第一种类型的第一联接元件,尤其还有如下振荡模式,其中,四个测量管的每一个同时实施或可以实施分别围绕各自的静态的静止位置的弯曲振荡。第一种类型的第一联接元件具有例如由具有多个棒型材和/或板的框架结构形成的和/或至少成对地构造相同的连接撑杆,在这些连接撑杆中,例如棒状的或板状的第一连接撑杆既与变形体又与第一测量管连接,例如棒状或板状的第二连接撑杆既与变形体又与第二测量管连接,例如棒状或板状的第三连接撑杆既与变形体又与第三测量管连接,以及例如棒状或板状的第四连接撑杆既与变形体又与第四测量管连接。
[0015] 此外,本发明还在于如下测量系统,其用于测量在管路中至少暂时例如也以大于1000t/h的质量流量率流动的介质,例如气体、液体、粉末或其它能流动的物质的密度和/或质量流量率,例如还有在一定时间间隔内总计的总质量流量,该例如构造成在线式测量仪和/或以紧凑的构造方式构造的测量仪的测量系统包括同样的测量传感器以及与该测量传感器电联接的、例如布置在与传感器壳体机械连接的电子装置壳体中的变换器电子装置,该变换器电子装置用来触发测量传感器,尤其是测量传感器的激励装置,以及用来评估由测量传感器提供的振荡信号;或者本发明也在于使用同样的测量系统用来测量在过程线路中,例如管路中至少暂时也用大于1000t/h,例如大于1500t/h的质量流量率流动的介质,例如气体、液体、粉末或其它能流动的物质的密度和/或质量流量率,尤其还有在一定时间间隔内总计的总质量流量和/或粘度和/或雷诺数
[0016] 此外,按照本发明的测量传感器的第一设计方案还规定,四个例如构造相同的测量管的每一个都至少部分呈V形或至少部分呈圆弧形。
[0017] 此外,按照本发明的测量传感器的第二设计方案还规定,第一连接撑杆用第一撑杆端部与变形体连接并用第二撑杆端部与第一测量管连接,第二连接撑杆用第一撑杆端部与变形体连接并用第二撑杆端部与第二测量管连接,第三连接撑杆用第一撑杆端部与变形体连接并用第二撑杆端部与第三测量管连接,以及第四连接撑杆用第一撑杆端部与变形体连接并用第二撑杆端部与第四测量管连接。
[0018] 此外,按照本发明的测量传感器的第三设计方案还规定,四个例如构造相同的连接撑杆分别由金属,尤其是不生锈的钢构成。
[0019] 此外,按照本发明的测量传感器的第四设计方案还规定,四个例如构造相同的连接撑杆分别至少部分由尤其是不生锈的钢构成。
[0020] 此外,按照本发明的测量传感器的第五设计方案还规定,四个例如构造相同的连接撑杆的每一个都分别材料接合地(stoffschluessig)与各测量管连接。本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,四个连接撑杆的每一个都分别与相应测量管硬钎焊起来和/或四个连接撑杆的每一个都分别与相应测量管熔焊起来。
[0021] 此外,按照本发明的测量传感器的第六设计方案还规定,四个例如构造相同的连接撑杆的每一个都分别材料接合地固定在变形体上。
[0022] 此外,按照本发明的测量传感器的第七设计方案还规定,四个例如构造相同的连接撑杆的每一个都分别借助螺栓连接与变形体相连。
[0023] 此外,按照本发明的测量传感器的第八设计方案还规定,管装置关于第一假想纵剖面镜像对称。
[0024] 此外,按照本发明的测量传感器的第九设计方案还规定,管装置关于第二假想纵剖面镜像对称。
[0025] 此外,按照本发明的测量传感器的第十设计方案还规定,管装置既关于第一假想纵剖面又关于第二假想纵剖面镜像对称。
[0026] 此外,按照本发明的测量传感器的第十一设计方案还规定,第一种类型的联接元件如下这样来构造并如下这样来布置,即,使其既关于管装置的第一假想纵剖面又关于第二假想纵剖面镜像对称。
[0027] 此外,按照本发明的测量传感器的第十二设计方案还规定,四个测量管的每一个都分别具有通过与同样的测量管的材料有关的弹性模量以及与口径和壁厚有关的平面惯性矩确定的抗弯刚度,并且其中,无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有如下抗弯刚度,该抗弯刚度分别与第一测量管的抗弯刚度E18·J18相同。
[0028] 此外,按照本发明的测量传感器的第十三设计方案还规定,变形体借助尤其具有多个棒型材和/或板的框架结构形成。
[0029] 此外,按照本发明的测量传感器的第十四设计方案还规定,在第一种类型的联接元件内存在有第一类固有模式,在该固有模式中,同样的联接元件的变形体可以在与假想横剖面平行的振荡平面中以固有频率实施机械振荡,该机械振荡既关于第一假想纵剖面又关于第二假想纵剖面镜像对称或者这些振荡可以使变形体看起来既关于第一假想纵剖面又关于第二假想纵剖面镜像对称,以及在第一种类型的联接元件内还存在有第二类固有模式,在该固有模式中,同样的联接元件的变形体可以在与假想横剖面平行的同样的振荡平面中以例如也与第一类固有模式的固有频率不同的固有频率实施机械振荡,该机械振荡仅关于第二假想纵剖面镜像对称或可以使变形体看起来关于第二假想纵剖面镜像对称,并且第一种类型的联接元件的变形体被构造成使同样的联接元件的通过其第一类固有模式的固有频率与其第二类固有模式的固有频率之比限定的内在的固有频率比大于1,尤其是大于10。
[0030] 此外,本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,在第一种类型的联接元件内存在有第三类自然振荡模式,在该振荡模式中,变形体可以例如在既平行于第一假想纵剖面又平行于第二假想纵剖面的纵轴线方向上仅以平移方式运动地、以固有频率围绕所属的静态位置以如下方式震荡,即,与此同时使四个连接撑杆尤其是同方向地和/或均匀地实施在纵轴线的方向上围绕各静态的静止位置的弯曲振荡,并且第一种类型的联接元件构造成使其第三类固有模式的固有频率不同于管装置的第一类弯曲振荡模式的能在完全用空气填满的测量管中测到的固有频率,例如第一种类型的联接元件的第三类振荡模式的同样的固有频率比管装置的第一类弯曲振荡模式的同样的固有频率高10HZ以上,和/或第一种类型的联接元件的第三类振荡模式的同样的固有频率比管装置的第一类振荡模式的同样的固有频率的101%,尤其是105%高。
[0031] 此外,本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,在第一种类型的联接元件内存在有第四类自然振荡模式,在该振荡模式中,变形体可以在平行于假想横剖面的振荡平面中仅以平移方式运动地、以固有频率围绕其所属的静态的静止位置如下这样振荡,即,使四个连接撑杆例如同方向地和/或均匀地实施在联接平面中围绕各静态的静止位置的弯曲振荡,并且第一种类型的联接元件构造成使其第四类固有模式的固有频率高于管装置的第二类弯曲振荡模式的能在完全用空气填满的测量管中测到的固有频率,从而第一种类型的联接元件的第四类振荡模式的同样的固有频率比管装置的第二类弯曲振荡模式的同样的固有频率高10HZ以上,和/或第一种类型的联接元件的第四类振荡模式的同样的固有频率大于管装置的第二类弯曲振荡模式的同样的固有频率f18X的101%,尤其是105%。
[0032] 此外,按照本发明的测量传感器的第十五设计方案规定,变形体具有至少两个例如构造相同的和/或板状的纵向撑杆,在这些纵向撑杆中,例如至少部分笔直地从第一连接撑杆向第三连接撑杆延伸的第一纵向撑杆与第二假想纵剖面相间隔地仅布置在同样的纵剖面的既被第一测量管又被第三测量管占据的那一侧上,而例如至少部分笔直地从第二连接撑杆向第四连接撑杆延伸的第二纵向撑杆,例如与第一纵向撑杆一样远地和第二假想纵剖面相间隔地,仅布置在既被第二测量管又被第四测量管占据的那一侧上。两个尤其是构造相同的纵向撑杆可以例如借助尤其是由金属构成的扁棒形成或分别由相同的材料和/或分别由钢构成。
[0033] 此外,本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,第一纵向撑杆在假想横剖面上的投影中至少部分,例如大部分或完全是笔直的,并且其中,第二纵向撑杆在假想横剖面上的投影中至少部分,例如大部分或完全是笔直的;和/或第一纵向撑杆至少部段地垂直于第一假想纵剖面,进而平行于第二假想纵剖面延伸,并且其中,第二纵向撑杆至少部段地垂直于第一假想纵剖面,进而平行于第二假想纵剖面延伸。
[0034] 作为对此的备选或补充还规定,第一纵向撑杆具有被取决于同样的纵向撑杆的材料的弹性模量以及被围绕同样的纵向撑杆的固有的假想弯曲主轴线的最小平面惯性矩确定的最小抗弯刚度,以及第二纵向撑杆具有被取决于同样的纵向撑杆的材料的弹性模量以及被围绕同样的纵向撑杆的固有的假想弯曲主轴线的最小平面惯性矩确定的最小抗弯刚度,以及第一纵向撑杆和第二纵向撑杆被这样布置,使得无论是第一纵向撑杆的最小平面惯性矩的假想弯曲主轴线,还是第二纵向撑杆的最小平面惯性矩的假想弯曲主轴线,分别既平行于第一纵剖面又平行于第二假想纵剖面延伸。第一纵向撑杆和第二纵向撑杆此外还尤其被这样构造和布置,使得第一纵向撑杆的最小抗弯刚度等于第二纵向撑杆的最小抗弯刚度。
[0035] 此外,按照本发明的测量传感器的第十六设计方案还规定,变形体具有至少两个例如构造相同的和/或板状的纵向撑杆,在这两个纵向撑杆中,例如至少部分笔直的、从第一连接撑杆向第三连接撑杆延伸的、与第二假想纵剖面相间隔的第一纵向撑杆仅布置在同样的纵剖面既被第一测量管又被第三测量管占据的那一侧上,以及例如至少部分笔直的、从第二连接撑杆向第四连接撑杆延伸的、与第一纵向撑杆一样远地和第二假想纵剖面相间隔地第二纵向撑杆仅布置在同样的纵剖面既被第二测量管又被第四测量管占据的那一侧上,并且变形体具有例如从第一纵向撑杆向第二纵向撑杆延伸的、例如至少部分笔直的和/或部分与第二假想纵剖面不平行的第一横向撑杆。第一横向撑杆可以例如从第一连接撑杆向第二连接撑杆延伸;和/或无论是第一连接撑杆还是第二连接撑杆都可以用其各自的第一撑杆端部分别固定在第一横向撑杆上;和/或第一横向撑杆可以在横向撑杆虚构地与第二假想纵剖面相交的区域内比在邻接的、向第一连接撑杆延伸的相邻区域内以及比在邻接的、向第二连接撑杆延伸的相邻区域内具有更小的横截面。
[0036] 此外,这种设计方案还进一步改进地规定,第一横向撑杆具有由与同样的横向撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想弯曲主轴线的最小平面惯性矩确定的最小抗弯刚度,以及第一横向撑杆被布置成使其最小平面惯性矩的假想的弯曲主轴线既平行于第一纵剖面又平行于第二假想纵剖面延伸,例如也使同样的假想弯曲主轴线处在第二假想纵剖面内。
[0037] 此外作为对此的备选或补充还规定,变形体具有从第一纵向撑杆向第二纵向撑杆延伸的、例如至少部段地笔直的和/或部段地与第二假想纵剖面不平行的和/或与第一横向撑杆构造相同的第二横向撑杆。
[0038] 此外,按照本发明的测量传感器的第十七设计方案还规定,变形体具有至少两个例如构造相同的和/或板状的纵向撑杆,在这两个纵向撑杆中,例如至少部分笔直的、从第一连接撑杆向第三连接撑杆延伸的、与第二假想纵剖面相间隔的第一纵向撑杆仅布置在同样的纵剖面既被第一测量管又被第三测量管占据的那一侧上,以及例如至少部分笔直的、从第二连接撑杆向第四连接撑杆延伸的、与第一纵向撑杆一样远地和第二假想纵剖面相间隔地第二纵向撑杆仅布置在同样的纵剖面既被第二测量管又被第四测量管占据的那一侧上,并且变形体具有例如从第一纵向撑杆向第二纵向撑杆延伸的、例如至少部分笔直的和/或部分与第二假想纵剖面不平行的第一横向撑杆以及从第一纵向撑杆向第二纵向撑杆延伸的、例如至少部分笔直的和/或部分与第二假想纵剖面不平行的和/或与第一横向撑杆构造相同的第二横向撑杆。第一横向撑杆可以例如从第一连接撑杆向第二连接撑杆延伸;和/或无论是第一连接撑杆还是第二连接撑杆都可以用其各自的第一撑杆端部分别固定在第一横向撑杆上;和/或第一横向撑杆可以在第一横向撑杆虚构地与第二假想纵剖面相交的区域内比在邻接的、向第一连接撑杆延伸的相邻区域内以及比在邻接、向第二连接撑杆延伸的相邻区域内具有更小的横截面。同样,第二横向撑杆可以从第三连接撑杆向第四连接撑杆延伸;和/或无论是第三连接撑杆还是第四连接撑杆都可以用其各自的第一撑杆端部分别固定在第二横向撑杆上;和/或第二横向撑杆可以在第二横向撑杆虚构地切割第二假想纵剖面的区域内比在邻接的、向第三连接撑杆延伸的相邻区域内以及比在邻接、向第四连接撑杆延伸的相邻区域内具有更小的横截面。此外,两个横向撑杆分别借助例如金属构成的扁棒形成和/或分别由相同的材料和/或分别由钢形成。
[0039] 此外,这种设计方案还进一步改进地规定,第一横向撑杆具有由与同样的横向撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩确定的最小抗弯刚度,以及第一横向撑杆被布置成使其最小平面惯性矩的假想的弯曲主轴线既平行于第一纵剖面又平行于第二假想纵剖面延伸,例如也使第一横向撑杆的最小平面惯性矩的假想弯曲主轴线处在第二假想纵剖面内,以及此外还规定,第二横向撑杆具有由与同样的横向撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的纵向撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩确定的最小抗弯刚度,以及第二横向撑杆被布置成使同样的弯曲主轴线既平行于第一纵剖面又平行于第二假想纵剖面延伸,例如也使第二横向撑杆的最小平面惯性矩的假想弯曲主轴线处在第二假想纵剖面内。
[0040] 此外作为对此的备选或补充还规定,变形体具有从第一横向撑杆向第二横向撑杆以一定长度延伸的、在假想横剖面上的投影中笔直的、例如板状的和/或平行于第二假想纵剖面的和/或分别与第一纵向撑杆和与第二纵向撑杆一样远地相间隔的第三纵向撑杆。
[0041] 此外,按照本发明的测量传感器的第十八设计方案还规定,变形体具有例如板状的纵向撑杆,在这些纵向撑杆中,例如至少部分笔直的、从第一连接撑杆向第三连接撑杆延伸的、与第二假想纵剖面相间隔的第一纵向撑杆仅布置在同样的纵剖面既被第一测量管又被第三测量管占据的那一侧上,以及例如至少部分笔直的、从第二连接撑杆向第四连接撑杆延伸的、与第一纵向撑杆和与第二假想纵剖面例如一样远地相间隔的第二纵向撑杆仅布置在同样的纵剖面既被第二测量管又被第四测量管占据的那一侧上,以及变形体具有例如从第一纵向撑杆向第二纵向撑杆延伸的、例如至少部分笔直的和/或部分与第二假想纵剖面不平行的第一横向撑杆以及从第一纵向撑杆向第二纵向撑杆延伸的、例如至少部分笔直的和/或部分与第二假想纵剖面不平行的和/或与第一横向撑杆构造相同的第二横向撑杆,以及变形体具有从第一横向撑杆向第二横向撑杆以一定长度延伸的、在假想横剖面上的投影中笔直的、例如板状的和/或平行于第二假想纵剖面的和/或分别与第一纵向撑杆和与第二纵向撑杆一样远地相间隔的第三纵向撑杆。其中每一个纵向撑杆可以例如分别借助扁棒形成和/或分别由相同的材料和/或分别由钢形成。
[0042] 此外,这种设计方案还进一步改进地规定,第三纵向撑杆用第一撑杆端部固定在第一横向撑杆上,尤其是固定在第一横向撑杆虚构地与第二假想纵剖面相交的区域内,以及第三纵向撑杆用第二撑杆端部固定在第二横向撑杆上,尤其是固定在第二横向撑杆虚构地与第二假想纵剖面相交的区域内。此外作为对此的备选或补充还规定,第三纵向撑杆长度大于第一纵向撑杆的长度的10%和/或小于第一纵向撑杆长度的120%。
[0043] 此外,按照本发明的测量传感器的第十九设计方案还规定,第一种类型的联接元件的连接撑杆的每一个在假想横剖面上的投影中至少部分,尤其是大部分或完全是笔直的。
[0044] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十设计方案还规定,第一种类型的联接元件的连接撑杆的每一个至少部段地垂直于第一假想纵剖面,进而平行于第二假想纵剖面延伸。
[0045] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十一设计方案还规定,第一种类型的联接元件的连接撑杆的每一个具有笔直的分段,该分段垂直于第一假想纵剖面,进而平行于第二假想纵剖面延伸。这例如以如下方式,即,第一种类型的联接元件的连接撑杆的每一个例如用各自垂直的分段,例如以90°的度虚构地与第一假想纵剖面相交。
[0046] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十二设计方案还规定,第一和第三连接撑杆相互对齐地取向,并且其中,第二和第四连接撑杆相互对齐地取向。
[0047] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十三设计方案还规定,第一连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩确定的最大抗弯刚度,第二连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩确定的最大抗弯刚度,第三连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩确定的最大抗弯刚度,以及第四连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩确定的最大抗弯刚度,并且这四个连接撑杆的每一个都分别被布置成使它们各自的最大平面惯性矩的假想的弯曲主轴线分别既平行于第一纵剖面又平行于第二假想纵剖面延伸。此外,本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,无论是第二连接撑杆的最大平面惯性矩还是第三连接撑杆的最大平面惯性矩和第四连接撑杆的最大平面惯性矩都分别等于第一连接撑杆的最大平面惯性矩。作为对此的备选或补充还规定,第一连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩确定的最小抗弯刚度,第二连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩确定的最小抗弯刚度,第三连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩确定的最小抗弯刚度,以及第四连接撑杆具有由与同样的连接撑杆的材料有关的弹性模量EV4以及由绕同样的连接撑杆内在的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩确定的最小抗弯刚度,并且四个连接撑杆的每一个都分别布置成使它们各自的最小平面惯性矩的假想的弯曲主轴线平行于纵剖面延伸并垂直于第二假想纵剖面。
[0048] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十四设计方案还规定,其中每一个例如构造相同的连接撑杆都借助例如在第二假想纵剖面上的投影中至少部分呈S形、Z形、V形和/或U形弯曲的扁棒构成;和/或第一连接撑杆、第二连接撑杆、第三连接撑杆和第四连接撑杆分别由相同的材料和/或分别由钢构成。
[0049] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十五设计方案还规定,第二测量管、第三测量管和第四测量管分别具有和第一测量管的自重相同的自重;和/或第一测量管具有大于20kg,例如也大于30kg和/或小于50kg的自重。此外,本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,第一种类型的联接元件的变形体具有小于第一测量管的自重的50%,例如也大于第一测量管的自重M18的10%的自重。
[0050] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十六设计方案还规定,四个测量管的每一个都分别具有由同样的测量管的口径以及同样的测量管的壁厚确定的管横截面,并且其中,无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有与第一测量管的口径相同的口径,以及分别具有与第一测量管的壁厚h18相同的壁厚,进而无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有与第一测量管的外直径相同的外直径。
[0051] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十七设计方案还规定,四个连接撑杆的每一个都分别具有由在它们各自的第一撑杆端部和它们各自的第二撑杆端部之间的最小间距限定的撑杆长度,以及无论是第二连接撑杆还是第三和第四连接撑杆都分别具有分别与第一连接撑杆的撑杆长度相等的撑杆长度。
[0052] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十八设计方案,激励装置如下这样来,即,利用该激励装置可以激励四个测量管的每一个都例如也同步发生弯曲振荡。
[0053] 此外,按照本发明的测量传感器的第二十九设计方案,激励装置如下这样来构造,即,利用该激励装置可以激励第一测量管和第二测量管发生关于第二假想纵剖面镜像反向的,例如也关于第二假想纵剖面对称的弯曲振荡,以及可以激励第三测量管和第四测量管发生关于第二假想纵剖面镜像反向的,例如也关于第二假想纵剖面对称的弯曲振荡。
[0054] 此外,按照本发明的测量传感器的第三十设计方案,激励装置如下这样来构造,即,利用该激励装置可以激励第一测量管和第三测量管发生关于第二假想纵剖面镜像反向的,例如也关于第二假想纵剖面对称的弯曲振荡,以及可以激励第二测量管和第四测量管发生关于第二假想纵剖面镜像反向的,例如也关于第二假想纵剖面对称的弯曲振荡。
[0055] 此外,按照本发明的测量传感器的第三十一设计方案,激励装置如下这样来构造,即,利用该激励装置可以激励存在于管装置内的第一类自然弯曲振荡模式,在该第一类弯曲振荡模式中,第一测量管和第二测量管实施围绕各一个属于各自测量管的静态静止位置的关于第二假想纵剖面镜像反向的,例如也关于第二假想纵剖面对称的弯曲振荡,例如围绕各一条平行于至少两条假想连接轴线的假想振荡轴线的悬臂-弯曲振荡,以及在第一类弯曲振荡模式中,第三测量管和第四测量管以如下方式实施围绕各一个属于各自测量管的静态静止位置的关于第二假想纵剖面镜像反向的,例如也关于第二假想纵剖面对称的弯曲振荡,例如围绕各一条平行于至少两条假想连接轴线的假想振荡轴线的悬臂-弯曲振荡,即,使第一测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面也与第三测量管的同样的弯曲振荡镜像反向,以及使第二测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面也与第四测量管的同样的弯曲振荡镜像反向。
[0056] 本发明的这种设计方案进一步改进地规定,以如下方式来构造激励装置,即,利用该激励装置可以例如也与第一类弯曲振荡模式同时地激励存在于管装置内的第二类自然弯曲振荡模式,在该第二类弯曲振荡模式中,第一测量管和第二测量管实施围绕各一个属于各自测量管的静态静止位置的关于第二假想纵剖面镜像反向的,例如也关于第二假想纵剖面对称的弯曲振荡,例如围绕各一条平行于至少两条假想连接轴线的假想振荡轴线的悬臂-弯曲振荡,以及在该第二类弯曲振荡模式中,第三测量管和第四测量管以如下方式实施围绕各一个属于各自测量管的静态静止位置的关于第二假想纵剖面镜像反向的,例如也关于第二假想纵剖面对称的弯曲振荡,例如围绕各一条平行于至少两条假想连接轴线的假想振荡轴线的悬臂-弯曲振荡,即,使第一测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面也与第四测量管的同样的弯曲振荡镜像反向,以及使第二测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面也与第三测量管的同样的弯曲振荡镜像反向。
[0057] 此外作为对此的备选或补充还规定,第一类弯曲振荡模式的例如可以在完全用空气填充的管装置中测到的固有频率与第二类弯曲振荡模式的例如可以在完全用空气填充的管装置中和/或与第一类弯曲振荡模式的固有频率同时测到的固有频率相差例如10Hz以上;例如使第一类弯曲振荡模式的同样的固有频率比第二类弯曲振荡模式的同样的固有频率大10Hz以上或使第一类弯曲振荡模式的同样的固有频率比第二类弯曲振荡模式的同样的固有频率小10Hz以上。
[0058] 按照本发明第三十二设计方案,四个测量管的每一个都具有各一个被限定为各测量管到第一假想纵剖面的最大垂直间距的测量管顶点
[0059] 按照本发明的测量传感器的第三十三设计方案,管装置的质量重心处在管装置的既垂直于第一假想纵剖面又垂直于第二假想纵剖面的假想横剖面中。
[0060] 按照本发明的测量传感器的第三十四设计方案,管装置关于管装置的既垂直于第一假想纵剖面又垂直于第二假想纵剖面的假想横剖面镜像对称。
[0061] 按照本发明的测量传感器的第三十五设计方案,四个测量管的每一个都具有各一个被限定为各测量管到第一假想纵剖面的最大垂直间距的测量管顶点,以及管装置的既垂直于第一假想纵剖面又垂直于第二假想纵剖面的假想横剖面在测量管的各测量管顶点处与四个测量管的每一个相交。
[0062] 按照本发明的测量传感器的第三十六设计方案,传感器壳体的中段例如以如下方式至少部分借助笔直的、例如圆柱体状的支承管形成,即,使第一测量管的在第一侧上从同样的支承管伸出的区段和第二测量管的在第一侧上从同样的支承管伸出的区段被传感器壳体的第一壳体盖包围,以及使第三测量管的在与第一侧对置的第二侧上从同样的支承管伸出的区段和第四测量管的在第二侧上从同样的支承管伸出的区段被传感器壳体的例如也与第一壳体盖构造相同的第二壳体盖包围。
[0063] 按照本发明的测量传感器的第三十七设计方案还规定,测量传感器将第一流分配器的第一流动开口与第二流分配器的第一流动开口虚构地连接起来的第一假想连接轴线平行于测量传感器将第一流分配器的第二流动开口与第二流分配器的第二流动开口虚构地连接起来的第二连接轴线延伸,以及测量传感器将第一流分配器的第三流动开口与第二流分配器的第三流动开口虚构地连接起来的第三假想连接轴线平行于测量传感器的将第一流分配器的第四流动开口与第二流分配器的第四流动开口虚构地连接起来的第四连接轴线延伸。此外本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,测量传感器的第一假想纵剖面例如以如下方式平行于测量传感器的第二假想纵剖面,即,使管装置的第一假想纵剖面处在测量传感器的第一和第二假想纵剖面之间和/或平行于测量传感器的第一和第二假想纵剖面,其中,平行于测量传感器的和管路对齐的主流动轴线的第一假想连接轴线和第二假想连接轴线在测量传感器的第一假想纵剖面内延伸,第三假想连接轴线和第四假想连接轴线在第二假想纵剖面内延伸。
[0064] 此外,按照本发明的测量传感器的第三十八设计方案还规定,两个流分配器如下这样来构造并布置在测量传感器中,即,使测量传感器的第三假想纵剖面平行于测量传感器的第四假想纵剖面,第一假想连接轴线和第三假想连接轴线在第三假想纵剖面内部延伸,第二假想连接轴线和第四假想连接轴线在第四假想纵剖面内部延伸。此外本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,管装置的第二假想纵剖面在测量传感器的第三假想纵剖面和测量传感器的第四假想纵剖面之间例如以如下方式延伸,即,使管装置的第二假想纵剖面平行于测量传感器的第三假想纵剖面并且平行于测量传感器的第四假想纵剖面。
[0065] 此外,按照本发明的测量传感器的第三十九设计方案还规定,第一流分配器的四个流动开口被布置成使属于第一流分配器的流动开口的尤其是圆形的横截面的假想表面重心形成假想的矩形或假想的正方形的角点,其中,同样的横截面处在第一流分配器的例如垂直于测量传感器的第一假想纵剖面或垂直于测量传感器的第二假想纵剖面的共同的假想的横剖面中。
[0066] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十设计方案还规定,第二流分配器的四个流动开口被布置成是属于第二流分配器的流动开口的尤其是圆形的横截面的假想表面重心形成假想的矩形或假想的正方形的角点,其中,同样的横截面处在第二流分配器的例如垂直于测量传感器的第一假想纵剖面或垂直于测量传感器的第二假想纵剖面的共同的假想的横剖面中。
[0067] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十一设计方案还规定,四个尤其是大小相同的测量管的每一个都具有大于40mm,尤其是大于60mm的口径。此外,本发明的这个设计方案还进一步改进地规定,测量管被如下这样弯曲并如下这样布置,即,使管装置由第一测量管的口径与管装置从第一测量管的顶点到第三测量管的顶点测到的最大侧向延展之比限定的口径-高度比大于0.05,尤其是大于0.07和/或至少小于0.35,尤其是小于0.2。
[0068] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十二设计方案还规定,第一流分配器具有质量尤其大于50kg的、用于将测量传感器连接到管路的用于将介质输送给测量传感器的管段上的法兰,以及第二流分配器具有质量尤其大于50kg的、用于将测量传感器连接到管路的用于将介质从测量传感器引出的管段上的法兰。此外,本发明的这个设计方案还进一步改进地规定,其中每一个法兰都分别具有用于将测量传感器流体密封地与管路的各相应的管段流体密封地连接起来的密封面,其中,在两个法兰的密封面之间的间距限定了测量传感器的尤其大于1000mm的和/或小于3000mm的安装长度。测量传感器尤其还被构造成,在此将第一测量管的对应第一测量管的弯曲线在第一流分配器的第一流动开口与第二流分配器的第一流动开口之间延伸的区段的长度的测量管长度选择为使测量传感器的由第一测量管的测量管长度与测量传感器的安装长度之比限定的测量管长度-安装长度比大于0.7,尤其是大于0.8和/或小于1.2,和/或测量传感器的由第一测量管的口径与测量传感器的安装长度之比限定的口径-安装长度比大于0.02,尤其是大于0.05和/或小于0.09。作为对此的备选或补充,测量管被构造成使测量管的由测量传感器的标准标称内径和测量传感器的安装长度之比限定的内径-安装长度比小于0.3,尤其是小于0.2和/或大于0.1,其中,标准标称内径对应管路的口径,测量传感器使用在该管路的路线中。
[0069] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十三设计方案还规定,第一测量管的对应第一测量管的弯曲线在第一流分配器的第一流动开口与第二流分配器的第一流动开口之间延伸的区段的长度的测量管长度大于1000mm,尤其是大于1200mm和/或小于3000mm,尤其是小于2500mm。
[0070] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十四设计方案还规定,四个例如口径相同的测量管的每一个都被布置成使四个例如等长的测量管的每一个到传感器壳体的壳体侧壁的最小侧向间距分别大于零,例如也大于3mm和/或大于各管壁厚度的两倍;和/或在两个相邻的测量管之间的最小侧向间距分别大于3mm和/或大于它们的各自的管壁厚度之和。
[0071] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十五设计方案还规定,其中每一个流动开口被布置成使其中每一个流动开口到传感器壳体的壳体侧壁的最小侧向间距分别大于零,例如也大于3mm和/或大于测量管的最小管壁厚度的两倍;和/或在两个相邻的测量管之间的最小侧向间距分别大于3mm和/或大于测量管的最小管壁厚度的两倍。
[0072] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十六设计方案还规定,以如下方式来构造激励装置,即,利用该激励装置可以激励第一测量管和第二测量管在运行期间发生镜像反向的弯曲振荡,以及可以激励第三测量管和第四测量管在运行时发生镜像反向的弯曲振荡。
[0073] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十七设计方案还规定,整个测量传感器的自重与第一测量管的自重的质量比大于10,尤其是大于15并小于25。
[0074] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十八设计方案还规定,第一测量管的自重M18,尤其是其中每一个测量管的自重都大于20kg,尤其是大于30kg和/或小于50kg。
[0075] 此外,按照本发明的测量传感器的第四十九设计方案还规定,测量传感器的自重大于200kg,尤其是大于300kg。
[0076] 此外,按照本发明的测量传感器的第五十设计方案还规定,测量传感器的对应管路的口径的标准标称内径大于50mm,尤其是大于100mm,其中,测量管被安装在该管路的路线中。测量传感器还有利地被构造成使测量传感器的由测量传感器的自重与测量传感器的标准标称内径之比限定的质量-标称内径比小于2kg/mm,尤其是小于1kg/mm和/或大于0.5kg/mm。
[0077] 此外,按照本发明的测量传感器的第五十一设计方案还规定,第一和第二测量管至少在分别构成它们管壁的材料方面和/或在它们的几何的管尺寸,尤其是测量管长度、管壁厚度、管外直径和/或口径方面,构造相同。
[0078] 此外,按照本发明的测量传感器的第五十二设计方案还规定,第三和第四测量管至少在分别构成它们管壁的材料方面和/或在它们的几何的管尺寸,尤其是测量管长度、管壁厚度、管外直径和/或口径方面,构造相同。
[0079] 此外,按照本发明的测量传感器的第五十三设计方案还规定,全部四个测量管在分别构成它们管壁的材料方面和/或在它们的几何的管尺寸,尤其是测量管长度、管壁厚度、管外直径和/或口径方面,构造相同。
[0080] 此外,按照本发明的测量传感器的第五十四设计方案还规定,用于至少部分构成四个测量管的管壁的材料,是钛和/或锆和/或例如是不生锈的和/或高强度的钢,双联法制钢和/或超级双联法制钢或哈氏合金(Hastelloy)。
[0081] 此外,按照本发明的测量传感器的第五十五设计方案还规定,传感器壳体、流分配器和测量管的管壁分别由例如不生锈的钢构成。
[0082] 此外,按照本发明的测量传感器的第五十六设计方案还规定,激励装置借助第一测量管的尤其是电动的和/或有差别地激励第一测量管相对第二测量管的振荡的第一振荡激励器形成。激励装置尤其借助例如电动的和/或有差别地激励第三测量管相对第四测量管的振荡的第二振荡激励器形成。在此还规定,第一和第二振荡激励器被电串联成使共同的驱动信号激励第一和第三测量管相对第二和第四测量管的共同的振荡。激励装置的振荡激励器可以例如借助保持在第一测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第二测量管上的螺线管形成,并且其中,第二振荡激励器借助保持在第三测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第四测量管上的螺线管形成。
[0083] 按照本发明的第一改进方案,测量传感器还包括对测量管的尤其是借助激励装置激励的弯曲振荡的振荡作出反应的、例如电动的和/或借助彼此构造相同的振荡探测器形成的探测器装置,其用于产生代表测量管的振动,尤其是弯曲振荡的振荡信号。
[0084] 按照本发明的第一改进方案的第一设计方案规定,探测器装置借助尤其是电动的和/或有差别地检测第一测量管相对第二测量管的振荡的入口侧的第一振荡探测器以及尤其是电动的和/或有差别地检测第一测量管相对第二测量管的振荡的出口侧的第二振荡探测器,尤其以如下方式形成,即,使测量传感器的对应第一测量管的弯曲线在第一振荡探测器与第二振荡探测器之间延伸的区段的长度的测量长度大于500mm,尤其是大于600mm和/或小于1200mm,和/或测量传感器的由第一测量管的口径与测量传感器的测量长度之比限定的口径-测量长度比大于0.05,尤其是大于0.09。此外,第一振荡探测器可以借助保持在第一测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第二测量管上的螺线管形成,以及第二振荡探测器可以借助保持在第一测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第二测量管上的螺线管形成。
[0085] 按照本发明的第一改进方案的第二设计方案还规定,探测器装置借助尤其是电动的和/或有差别地检测第一测量管相对第二测量管的振荡的入口侧的第一振荡探测器、尤其是电动的和/或有差别地检测第一测量管相对第二测量管的振荡的出口侧的第二振荡探测器、尤其是电动的和/或有差别地检测第三测量管相对第四测量管的振荡的入口侧第三振荡探测器以及尤其是电动的和/或有差别地检测第三测量管相对第四测量管的振荡的出口侧第四振荡探测器,尤其使测量传感器的对应第一测量管的弯曲线在第一振荡探测器与第二振荡探测器之间延伸的区段的长度的测量长度大于500mm,尤其是大于600mm和/或小于1200mm,和/或测量传感器的由第一测量管的口径与测量传感器的测量长度之比限定的口径-测量长度比大于0.05,尤其是大于0.09。此外,第一和第三振荡探测器可以有利地电串联成使共同的振荡信号代表了第一和第三测量管相对第二和第四测量管的共同的入口侧的振荡和/或第二和第四振荡探测器可以电串联成使共同的振荡信号代表了第一和第三测量管相对第二和第四测量管的共同的出口侧的振荡。作为备选或补充,第一振荡探测器还可以借助保持在第一测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第二测量管上的螺线管形成,以及第二振荡探测器可以借助保持在第一测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第二测量管上的螺线管形成,和/或第三振荡探测器可以借助保持在第三测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第四测量管上的螺线管形成以及第四振荡探测器可以借助保持在第三测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第四测量管上的螺线管形成。
[0086] 按照本发明的测量传感器的第二改进方案,这个测量传感器还包括既与第一流分配器又与第二流分配器相间隔地、在出口侧固定在四个测量管的每一个上的、例如与第一种类型的第一联接元件基本上构造相同的第二种类型的联接元件,其用于调整管装置的自然振荡模式,例如弯曲振荡模式的固有频率。
[0087] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第一设计方案还规定,第一种类型的两个联接元件的每一个都关于管装置的第一假想纵剖面对称。
[0088] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第二设计方案还规定,第一种类型的两个联接元件的每一个都关于管装置的第二假想纵剖面对称。
[0089] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第三设计方案还规定,第一种类型的两个联接元件关于管装置的既垂直于第一假想纵剖面又垂直于管装置的第二假想纵剖面的假想横剖面对称地布置在测量传感器内。
[0090] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第四设计方案还规定,第一种类型的两个联接元件关于管装置的既垂直于第一假想纵剖面又垂直于管装置的第二假想纵剖面的假想横剖面等距地布置在测量传感器内。
[0091] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第五设计方案还规定,第一种类型的两个联接元件关于管装置的既垂直于第一假想纵剖面又垂直于管装置的第二假想纵剖面的假想横剖面平行延伸地布置在测量传感器内。
[0092] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第六设计方案还规定,第一种类型的两个联接元件的每一个分别如下这样来构造并置放在测量传感器内,即,使它关于管装置的第一假想纵剖面和/或关于管装置的第二假想纵剖面对称。
[0093] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第七设计方案还规定,无论是第一种类型的第一联接元件还是第一种类型的第二联接元件都分别借助板状的子元件形成。
[0094] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第八设计方案还规定,第一种类型的两个联接元件的每一个都分别例如以如下方式至少部分拱曲,即,使它关于管装置的在第一种类型的第一联接元件与第一种类型的第二联接元件之间延伸的、分别既垂直于管装置的第一假想纵剖面又垂直于管装置的第二假想纵剖面的假想横剖面分别至少部分是凸的。
[0095] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第九设计方案还规定,无论是第一种类型的第一联接元件还是第一种类型的第二联接元件都关于管装置的在第一种类型的第一联接元件与第一种类型的第二联接元件之间延伸的、分别既垂直于管装置的第一假想纵剖面又垂直于管装置的第二假想纵剖面的假想横剖面,亦即从该横剖面来看,分别至少部分是凸的。
[0096] 此外,按照本发明的测量传感器的第二改进方案的第十设计方案还规定,第一种类型的第一联接元件和第一种类型的第二联接元件借助至少一个抑制第一种类型的第一联接元件的变形体相对第一种类型的第二联接元件在既平行于第一假想纵剖面又平行于第二假想纵剖面的纵轴线的方向上尤其以平移方式运动的和/或棒状或板状的连接元件相互机械地连接。
[0097] 按本发明的测量传感器的第三改进方案,这个测量传感器还包括例如板状的第二种类型的第一联接元件,其为了形成既用于第一测量管的振动,如弯曲振荡,又用于第二测量管与之镜像反向的振动,例如弯曲振荡的入口侧的振荡波结,在入口侧固定在第一测量管和第二测量管上,例如既固定在第一测量管在第一流分配器与第一种类型的第一联接元件之间延伸的管段上,又固定在第二测量管在第一流分配器与第一种类型的第一联接元件之间延伸的管段上;这个测量传感器还包括例如板状的和/或与第二种类型的第一联接元件构造相同的和/或与第二种类型的第一联接元件平行的第二种类型的第二联接元件,其为了形成既用于第一测量管的振动,如弯曲振荡,又用于第二测量管的之镜像反向的振动,例如弯曲振荡的出口侧的振荡波结,在出口侧固定在第一测量管上和第二测量管上,例如既固定在第一测量管在第二流分配器与第一种类型的第二联接元件之间延伸的管段上,又固定在第二测量管在第二流分配器与第一种类型的第二联接元件之间延伸的管段上;这个测量传感器还包括例如板状的和/或与第二种类型的第二联接元件构造相同的和/或与第二种类型的第二联接元件平行的第二种类型的第三联接元件,其为了形成既用于第三测量管的振动,如弯曲振荡的,又用于第四测量管的与之镜像反向的振动,例如弯曲振荡的入口侧的振荡波结,既与第一流分配器又与第二流分配器相间隔地在入口侧固定在第三测量管上和第四测量管上,例如既固定在第三测量管在第一流分配器与第一种类型的第一联接元件之间延伸的管段上,又固定在第四测量管在第一流分配器与第一种类型的第一联接元件之间延伸的管段上;以及这个测量传感器还包括例如板状的和/或与第二种类型的第二联接元件构造相同的和/或与第二种类型的第一联接元件平行的第二种类型的第四联接元件,其为了形成既用于第三测量管的振动的,如弯曲振荡,又用于第四测量管的与之镜像反向的振动,例如弯曲振荡的出口侧的振荡波结,既与第二流分配器又与第一联接元件相间隔地在出口侧固定在第三测量管上和第四测量管上,例如既固定在第三测量管在第二流分配器与第一种类型的第二联接元件之间延伸的管段上,又固定在第四测量管在第二流分配器与第一种类型的第二联接元件之间延伸的管段上。按本发明的这种设计方案的测量传感器可以例如以如下方式来制造,即,首先第二种类型的第一联接元件和第二种类型的第二联接元件分别被固定在第一测量管上和第二测量管上以建立起第一测量管组,以及无论是第二种类型的第三联接元件还是第二种类型的第四联接元件都分别固定在第三测量管上和第四测量管上以建立起第二测量管组;并且在这之后无论是第一种类型的第一联接元件还是第一种类型的第二联接元件都分别被固定在第一测量管组的其中至少一个,例如每一个测量管上以及固定在第二测量管组的其中至少一个,例如每一个测量管上。
[0098] 此外,按照本发明的测量系统的第一设计方案还规定,四个测量管在运行中被激励装置激励地同时实施例如以第一类弯曲振荡模式的弯曲振荡。此外,本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,激励装置以如下方式造成测量管的振荡,尤其是以第一类第一弯曲振荡模式的弯曲振荡,即,借助第一振荡激励器产生的、作用到第一测量管上的激励力与借助第一振荡激励器同时产生的、作用到第二测量管上的激励力相反取向,例如也镜像反向。
[0099] 此外,按照本发明的测量系统的第二设计方案还规定,激励装置具有至少一个例如有差别地作用到第一和第二测量管上的、例如固定在其上的和/或电动的第一振荡激励器,该第一振荡激励器将借助变换器电子装置供入激励装置的电激励功率转化成第一测量管的例如以至少一个与管装置的自然振荡模式的固有频率对应的信号频率改变的和/或周期性的弯曲振荡以及转换成导致第二测量管与第一测量管的同样的弯曲振荡关于管装置的第二假想纵剖面镜像反向地弯曲振荡的机械的激励力。此外,本发明的这种设计方案还进一步改进地规定,第一振荡激励器借助保持在第一测量管上例如测量管顶点区域内的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第二测量管上例如测量管顶点区域内的螺线管形成。作为备选或补充,激励装置也可以进一步具有例如有差别地作用到第三和第四测量管上的、例如固定在其上的和/或电动的和/或与第一振荡激励器构造相同的和/或与第一振荡激励器电串联的第二振荡激励器,该第二振荡激励器将借助变换器电子装置供入激励装置的电激励功率转化成第三测量管的例如以至少一个与管装置的自然振荡模式的固有频率对应的信号频率改变的和/或周期性的弯曲振荡以及转换成导致第四测量管与第三测量管的同样的弯曲振荡关于管装置的第二假想纵剖面镜像反向地弯曲振荡的机械的激励力。第二振荡激励器可以在此借助保持在第三测量管上例如测量管顶点区域内的永久磁铁和被该永久磁铁穿流的保持在第四测量管上例如测量管顶点区域内的螺线管形成。
[0100] 此外,按照本发明的测量系统的第三设计方案还规定,变换器电子装置借助至少一个例如以至少一个与管装置的自然振荡模式的固有频率对应的信号频率改变的和/或至少暂时周期性的、输送给激励装置的驱动信号,例如以可变的最大电压强度和/或可变的最大电流强度将电激励功率供入激励装置;以及激励装置将尤其也与至少一个驱动信号的电压强度和电流强度相关的电激励功率至少部分既转化成第一测量管的弯曲振荡以及第二测量管的与第一测量管的弯曲振荡关于管装置的第二假想纵剖面镜像反向的弯曲振荡,也转化成第三测量管的弯曲振荡以及第四测量管的与第三测量管的弯曲振荡关于管装置的第二假想纵剖面镜像反向的弯曲振荡。此外,本发明的这种设计方案还进一步规定,至少一个驱动信号被例如里如下方式输送给第一振荡激励器,即,使其螺线管被借助第一驱动信号提供的可变的第一激励电压驱动的第一激励电流流过。作为备选或补充,至少一个驱动信号可以具有多个带有彼此不同的信号频率的信号分量,其中,第一驱动信号的至少一个信号分量,例如在信号功率方面占主导地位的信号分量具有对应管装置的自然振荡模式,例如第一类弯曲振荡模式的固有频率的信号频率,其中,在该振荡模式中,四个测量管的每一个都实施弯曲振荡。
[0101] 此外,按照本发明的测量系统的第四设计方案还规定,变换器电子装置借助在激励装置中转换的电激励功率产生了代表流动的介质的粘度的粘度测量值;和/或变换器电子装置借助由测量传感器提供的振荡信号产生了代表流动的介质的质量流量率的质量流量测量值和/或代表流动的介质的密度的密度测量值。
[0102] 本发明的基本思想在于,借助通过连接撑杆与其中每一个测量管联接的、例如构造成框架结构或棒复合件的变形体提供用于调整所讨论的类型的振动型测量传感器的管装置的自然振荡模式的固有频率的联接元件,该联接元件具有对V模式起作用的弹簧刚度,该弹簧刚度与对X模式起作用的弹簧刚度不同,结果引起了在V模式与X模式的固有频率之间的足够高的频率间隔,进而引起了V模式与X模式相对彼此分离。这尤其也以如下方式,即,最终用作有效模式的V模式本身受到尽可能小的影响,亦即相比其最初的,即在同样的不带联接元件的管装置中出现的固有频率,尽可能小地被改变。这在当前也以如下方式实现,即,联接元件以多个例如实施成形式为扭杆弹簧或板簧相互连接的形式形成,这些子弹簧元件在管装置的主轴线的方向上,亦即沿横轴线的方向(X方向)、竖轴线的方向(Y方向)或纵轴线的方向(Z方向)或绕同样的主轴线以局部极为不同的抗弯刚度和/或抗拉刚度起作用。
[0103] 本发明的优点此外还在于,通过使用一个或多个所讨论类型的联接元件以简单的、同时也非常高效的方式强烈地改善了带有四个弯曲的测量管的管装置在振动型测量传感器中的应用可能性。通过使用弯曲的测量管又可以在管装置内部尽可能避免例如由于测量管的热膨胀或由于从管装置进入测量传感器的夹紧力造成的持久的机械应力,或将该机械应力保持得至少很小以及随之而来的是在介质极热时或随时间强烈波动的温度梯度下在管装置内部安全地保持各测量传感器的测量精度和结构完整性。此外,基于管装置的对称特性可以使通过弯曲的测量管弯曲振荡的横向力在很大程度上被抵消,该横向力可以如此外在本文开头提到的EP-A1 248 084和US-B73 50 421中讨论过的那样,基本上垂直于各测量传感器的纵剖面或其管装置,亦即沿Y方向起作用,并且对振动型测量传感器的测量精度完全无害。此外,与传统的带有仅一个或两个弯曲的测量管的测量传感器相比,在前面提到类型的测量传感器中,总体上可以提高测量传感器的振荡质量,这尤其也由于振荡能量从测量传感器到连接在其上的管路中的极小的消失的消耗,例如基于流分配器的原本不期望的变形来确定。此外,测量管尤其也以测量传感器的V模式振荡,按照本发明,相比于传统的测量传感器也具有大幅减小的压力冲击相关性或噪音相关性。
[0104] 此外,本发明的另一优点还在于,通过使用例如构造成单个棒状或板状的子弹簧阵列的所讨论类型的联接元件,也可以完全参照传统的管状以及因此也可以主要使用例如在所使用的材料、接合技术、制造流程等方面已建立起的结构方案或仅须作轻微修正。其结果是,也可以将制造成本总体上保持在与传统的标准标称内径相同的振动型测量传感器相同的水平上。就其本身而言,本发明的另一优点还在于,由此不仅提供如下可能性,即,实现了一种也有很大的超过150mm,尤其是有大于250mm的标准标称内径的、有可操纵的几何尺寸和自重的、比较紧凑的振动型测量传感器,而且此外也能经济合理地实现这种测量传感器。
[0105] 按本发明的测量传感器因此不仅适用于测量在传统的几kg/h至若干t/h测量范围内的质量流量,而且也适用于测量在口径大于150mm,尤其是300mm或以上的管路中导引的能流动的介质。此外,该测量传感器也适用于测量至少暂时大于1000t/h,尤其是至少暂时大于1500t/h的质量流量,如其例如在用于测量石油、天然气或其它石油化学物质时可能出现的那样。附图说明
[0106] 接下来借助在附图中示出的实施例详细阐释本发明以及本发明的其它有利设计方案。在所有附图中,相同部分用同一附图标记标注;当要求清楚明了或另外看起来合理时,在接下来的附图中就略去了已经提及的附图标记。此外,其它有利设计方案或改进方案,尤其是本发明首先仅单独阐释的部分的组合,由附图以及从属权利要求本身得出。在各附图中:
[0107] 图1和2在局部也被剖切的立体侧视图中示出了例如用作科氏流量/密度/粘度测量仪的在线式测量仪;
[0108] 图3a和3b在两个不同的侧视图中示出了按图1的在线式测量仪的投影图;
[0109] 图4a在立体侧视图中示出了振动型测量传感器,其带有借助四个弯曲的测量管以及至少一个用于调整管装置固有频率的联接元件构成的管装置,该测量传感器安装在按图1的在线式测量仪中;
[0110] 图4b在立体侧视图中示出了按图4a的管装置;
[0111] 图4c在放大的立体侧视图中示出了按图4a或4b的管装置的联接元件;
[0112] 图5a和5b在两个不同的侧视图中示出了按图4a的测量传感器的投影图;
[0113] 图6a和6b在两个不同的侧视图中示出了按图4b的管装置的投影图;
[0114] 图7a和7b分别在同一管装置的假想的横剖面的投影图中示意性地示出了按图4a和4b的管装置的振荡模式(V模式;X模式);
[0115] 图8a和8b分别在同一管装置的假想横剖面的投影图中示意性地示出了按图4a、4b用于调整管装置固有频率的联接元件的振荡模式(V模式;X模式);
[0116] 图9在同一管装置的假想纵剖面的投影图中示意性地示出了按图4a和4b或8a和8b的用于调整管装置固有频率的联接元件;以及
[0117] 图10在立体侧视图中示出了适合用来形成按图1的在线式测量仪的管装置的另一个变型。

具体实施方式

[0118] 在图1和2中示意性地示出了尤其构造成科氏质量流量测量仪和/或密度测量仪的测量系统1,该测量系统尤其用于检测在图中为清楚起见而没有示出的管路中流动的介质的质量流量m以及描述出当前代表这种质量流量的质量流量测量值。介质实际上可以是任意能流动的物质,例如粉末、液体、气体、蒸汽或类似物。作为备选或补充,测量系统1必要时也可以用于测量介质的密度ρ和/或粘度η。测量系统1尤其设置用于测量如下介质,例如石油、天然气或其它石油化工物质,它们在口径(=测量系统的标准标称内径)大于250mm,尤其是口径为300mm或以上的管路中流动。测量系统尤其也设置用于测量前面提到类型的流动介质,这些介质能以大于1000t/h,尤其是大于1500t/h的质量流量率流动;但测量系统也可以毫无困难地如设计成使其也适合于在例如小于10t/h的较小质量流量率或具有例如小于100mm的较小口径的管路的情况下进行测量的规格。
[0119] 在此作为在线式测量仪,亦即能使用在管路的路线中的测量仪,在紧凑的构造方式中示出的测量系统1为此包括运行时被待测量的介质穿流的振动型测量传感器11以及与测量传感器11电连接的、在此未详细示出的变换器电子装置12,其用来驱控测量传感器以及评估由测量传感器提供的振荡信号。例如借助一个或多个微处理器和/或借助一个或多个数字信号处理器形成的变换器电子装置12可以有利地设计成使其在测量系统1运行时可以与其上级的测量值处理单元,例如可编程控制器(SPS)、个人计算机和/或工作站,通过数据传输系统,例如线路相连的现场总线系统和/或以无线方式通过无线电来交换测量数据和/或其它运行数据。此外,变换器电子装置12设计成使其可以由外部供能装置,例如也通过前面提到的现场总线系统来供电。在测量系统1设置用于联接到现场总线系统或其它通信系统的情况下,例如也能立即和/或通过通信系统重新编程的变换器电子装置12可以为此具有用于数据通信的相应通信接口,例如用于将测量数据发送给已经提到的可存储编程的控制装置或上级的处理引导系统和/或用于接收针对测量系统的调整数据。
[0120] 在图4a、4b、5a、5b、6a、6b中,以不同的图示出了适用于测量系统1的、尤其用作科氏质量流量传感器、密封传感器和/或粘度传感器的振动型测量传感器11的实施例,该测量传感器11在运行时使用在分别被待测量的,例如粉末状、液态、气态或蒸汽状的介质穿流的在此未示出的管路的路线中。如已经提到的那样,测量传感器11用来在穿流的介质中产生机械反作用力,尤其是依赖于质量流量率的科氏力、依赖于介质密度的惯性力和/或依赖于介质粘度的摩擦力,这些力能测量地,尤其是能被以传感方式检测到地反作用到测量传感器上。由此可以推导出,描述了介质的反作用力可以借助在变换器电子装置中相应地执行的评估方法以技术人员公知的方式测量例如介质的质量流量率(进而质量流量)和/或密度和/或粘度。
[0121] 测量传感器11具有在此局部基本上呈管状的以及在外部局部呈圆柱体状的传感器壳体71,在该壳体中安装有测量传感器11的其它用于检测至少一个测量参数的部件,并保护这些部件不受外部环境因素,也就是说不受灰尘或喷水或可能从外部作用到测量传感器上的力等的影响。传感器壳体71的入口侧的第一壳体端部借助入口侧的第一流分配器201形成,而传感器壳体71的出口侧的第二壳体端部借助出口侧的第二流分配器202形成。两个就其本身而言构造成壳体的整体式组成部分的流分配器201、202中的每一个都具有正好四个分别彼此间隔的、例如圆柱体状或圆锥体状的或分别构造成内圆锥的流动开口201A、201B、201C、201D或202A、202B、202C、202D。此外,例如由钢制成的流分配器201、202中的每一个分别配设有例如用钢制成的法兰61或62,其用于将测量传感器11连接到管路用于将介质输送给测量传感器的管段上或连接到管路用于将介质从测量传感器引出的管段上。按照本发明的设计方案,两个法兰61、62中的每一个都具有大于50kg,尤其是大于60kg和/或小于100kg的质量。为了将测量传感器无泄漏地,尤其是流体密封地与管路分别相应的管段连接起来,每一个法兰此外还具有各一个相应的、尽可能平坦的密封面61A或62A。因此在两个法兰的两个密封面61A、62A之间的间距实际上限定了测量传感器11的安装长度L11。法兰,尤其是就其内直径、其各自的密封面以及用于容纳相应连接螺栓的法兰孔而言,根据为测量传感器11设置的标准标称内径D11以及可能与之相关的工业标准来设计规格,该标准标称内径对应管路的口径,测量传感器安装在该管路的路线中。因为针对测量传感器尤其力求达到很大的标称内径,所以按本发明的设计方案,测量传感器的安装长度L11大于1200mm。不过此外还规定,测量传感器11的安装长度保持得尽可能小,尤其是小于3000mm。如可由图4a毫无困难地看到的那样以及如在这种测量传感器中很普遍的那样,法兰61、62可以为此尽可能靠近流分配器201、202的流动开口来布置,以便由此在流分配器中提供尽可能短的流入区域或流出区域,以及由此提供测量传感器总体上尽可能短,尤其是小于3000mm的安装长度L11。按照本发明的另一设计方案,对于尤其是也在力求达到的大于1000t/h的高质量流量率的情况下尽可能紧凑的测量传感器而言,如下这样彼此协调地确定测量传感器的安装长度和标准标称内径,即,使得由测量传感器的标准标称内径D11与测量传感器的安装长度L11之比限定的测量传感器的标称内径-安装长度比D11/L11,小于0.3,尤其是小于0.2和/或大于0.1。在此所示的实施例中,传感器壳体71的至少一个中段71A借助直的、在此也是圆柱体状的并且首先由三部分组成的管形成,从而为了制造传感器壳体71例如也可以使用标准化的、进而廉价的、例如用铸钢或经锻造的钢焊接成或铸造成的标准管。此外,如由图1和2的概览可以毫无困难地看到的那样,传感器壳体71的中段71A在此可以例如也借助大致具有待连接的管路的口径的、进而与测量传感器的标准标称内径D11相应的管形成,尤其是借助在口径、壁厚和材料方面与待接合的管路相应的并且就其本身而言也在允许的运行压力方面相应适配的管形成。尤其是针对如下情况,即,管状的中段也如与各自法兰相连的流分配器那样在流入区域或流出区域内分别具有相同的内直径,那么传感器壳体此外也可以用如下方式形成,即,将法兰模制或焊接在形成中段的管的端部上,并且流分配器借助尤其是与法兰稍微间隔开地、环绕地(orbital)和/或借助激光器焊接在内壁上的、具有流动开口的板构成。
[0122] 为了导引至少暂时流过管路和测量传感器的介质,按本发明的测量传感器还包括如下管装置,其带有四个以在传感器壳体10中能振荡的方式保持的、弯曲的、例如至少部分呈圆弧形的和/或如在此示意性示出的那样至少部分呈V形的测量管181、182、183、184。这四个在此等长以及成对地平行的测量管分别与连接在测量传感器上的管路连通,并且在运行中可以至少暂时,尤其也同时在至少一种适合测定物理测量参数的、主动激励的振荡模式中,也就是所谓的有效模式中振动。在四个测量管中,第一测量管181以入口侧的第一测量管端部通入第一流分配器201的第一流动开口201A中并以出口侧的第二测量管端部通入第二流分配器202的第一流动开口202A中,第二测量管182以入口侧的第一测量管端部通入第一测量管分配器201的第二流动开口201B中并以出口侧的第二测量管端部通入第二流分配器202的第二流动开口202B中,第三测量管183以入口侧的第一测量管端部通入第一流分配器201的第三流动开口201C中并以出口侧的第二测量管端部通入第二流分配器202的第三流动开口202C中,以及第四测量管184以入口侧的第一测量管端部通入第一流分配器201的第四流动开口201D中并以出口侧的第二测量管端部通入第二流分配器202的第四流动开口202D中。四个测量管181、182、183、184因此在形成流动技术上并联的流动路径的情况下连接到尤其是构造相同的流分配器201、202上,更确切地说,以可以实现测量管相对彼此如相对传感器壳体那样的振动,尤其是弯曲振荡的方式。此外规定,四个测量管181、182、183、184仅借助同样的流分配器201、202以能振荡的方式保持在传感器壳体71中,在此指的是在该壳体的中段71A上。例如不生锈的,必要时也高强度的特种钢、钛、锆或钽或用它们形成的合金或超合金,如哈氏合金、铬镍铁合金(Inconel)等,适合作为用于测量管管壁的材料。但是此外,实际上任一其它常用于此的或至少合适的材料都可以用作四个测量管181、182、183、184的材料,尤其是那些具有尽可能小的热膨胀系数和尽可能高的屈服极限的材料。
[0123] 按照本发明的另一设计方案作为备选或补充,至少第一和第二测量管181、182在构成其管壁的材料方面和/或在其几何的管规格,尤其是测量管长度、管外直径、管壁厚和/或口径方面,进而在由每一个测量管的口径和壁厚确定的管横截面方面实施成构造相同的。此外,至少第三和第四测量管183、184在构成其管壁的材料方面和/或在其几何的管规格,尤其是测量管长度、管外直径、管壁厚和/或口径方面是构造相同的,从而使四个测量管181、
182、183、184至少成对地构造成基本上构造相同的。四个测量管181、182、183、184优选在构成其管壁的材料方面和/或在其几何的管规格,尤其是测量管长度、管壁厚、管外直径、各弯曲线的形状和/或口径方面,实现为构造相同的;这尤其是如下这样的,即,四个测量管分别具有相同的管横截面,亦即无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有和第一测量管的口径D18相同的口径,以及分别具有和第一测量管的壁厚h18相同的壁厚,也就是说无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有和第一测量管的外直径D18+
2·h18相同的外直径,从而使每一个测量管的与口径和壁厚相关的平面惯性矩,以及在全部四个测量管也使用相同材料的情况下无论是第二测量管还是第三测量管和第四测量管都分别具有与同相应测量管的材料相关的弹性模式以及与各平面惯性矩相关的抗弯刚度,该抗弯刚度分别和第一测量管的抗弯刚度E18·J18相同,或具有和第一测量管的自重M18相同的自重。针对这种情况其结果就是,四个空的或被均质的介质均匀地穿流的测量管181、182、
183、184中的每一个的至少也是最小的弯曲振荡谐振频率基本上等于剩余的其它测量管的各最小弯曲振荡谐振频率。
[0124] 在按本发明的测量传感器中,测量管如由图2、4a和4b的概览可以毫无困难地看到的那样,还如下这样来构造并布置在测量传感器中,即,管装置具有既处在第一测量管181和第三测量管183之间,又处在第二测量管182和第四测量管184之间的第一假想纵剖面XZ,管装置关于该第一假想纵剖面镜像对称,以及管装置此外还具有与其第一假想纵剖面XZ垂直的、既在第一测量管181和第二测量管182之间又在第三测量管183和第四测量管184之间延伸的第二假想纵剖面YZ,管装置同样关于该第二假想纵剖面镜像对称。其结果是,不仅测量管由于可能的由热引起的膨胀而在管装置内产生的机械应力被最小化,而且也可以在很大程度上抵消由于弯曲的测量管的弯曲振荡在管装置内可能感应出的、基本上垂直于两个前面提到的假想纵剖面的相交线作用的横向力,尤其是那些尤其也在本文开头提到的EP-A1 248 084和US-B73 50 421中提及的基本上垂直于第一假想纵剖面XZ取向的横向力。如尤其也由图4a、4b、5a、5b可以看到的那样,在此处示出的实施例中,四个测量管的每一个都分别具有一个测量管顶点,其被限定为各测量管到第一假想纵剖面XZ的最大垂直间距。在其余方面,如也由图4a至6b的概览可以毫无困难地看到的那样,管装置具有既垂直于第一假想纵剖面XZ又垂直于第二假想纵剖面YZ的假想横剖面XY。按照本发明的有利设计方案,管装置此外还构造成使管装置的质量重心处在假想横剖面XY中或管装置关于假想横剖面XY镜像对称,例如如下这样,即,使四个测量管中的每一个的假想横剖面XY都在它们各自的测量管顶点处与四个测量管的每一个相交。
[0125] 为了进一步使测量传感器对称化以及在一定程度上也进一步简化测量传感器的结构,按照本发明的另一设计方案,两个流分配器201、202如下这样来构造并如下这样布置在测量传感器内,即,如在图4a和4b中示意性示出的那样,测量传感器的将第一流分配器201的第一流动开口201A与第二流分配器202的第一流动开口202A虚构地连接起来的第一假想连接轴线Z1,平行于测量传感器的将第一流分配器201的第二流动开口201B与第二流分配器202的第二流动开口202B虚构地连接起来的第二假想连接轴线Z2延伸,以及测量传感器的将第一流分配器201的第三流动开口201C与第二流分配器202的第三流动开口202C虚构地连接起来的第三假想连接轴线Z3,平行于测量传感器的将第一流分配器201的第四流动开口
201D与第二流分配器202的第四流动开口202D虚构地连接起来的第四假想连接轴线Z4延伸。
如在图4a和4b中示出的那样,流分配器此外还如下这样来构造并如下这样布置在测量传感器中,即,连接轴线Z1、Z2、Z3、Z4也平行于测量传感器的与管路基本上齐平的和/或与管装置的两个假想纵剖面XZ、YZ的前面提到相交线重合的主流动轴线L。此外,两个流分配器201、
202也如下这样来构造并如下这样布置在测量传感器内,即,测量传感器的第一假想纵剖面XZ1平行于测量传感器的第二假想纵剖面XZ2延伸,其中,第一假想连接轴线Z1和第二假想连接轴线Z2在第一假想纵剖面内延伸,而第三假想连接轴线Z3和第四假想连接轴线Z4在第二假想纵剖面内延伸。此外,测量管还有利地布置成使管装置在第二测量管和第四测量管之间具有最终也由第一流分配器的第二和第四流动开口之间或第二流分配器的第二和第四流动开口之间的最小间距确定的最小间距,该最小间距等于在第一测量管和第三测量管之间最终由第一流分配器的第一和第三流动开口之间的或第二流分配器的第一和第三流动开口之间的最小间距确定的最小间距A18。
[0126] 此外,按照本发明的另一设计方案,测量管如下这样来构造并如下这样布置在测量传感器内,即,管装置的第一假想纵剖面XZ,如另外还在图3a和4a的概览中可以看到的那样,处在测量传感器的前面提到第一假想纵剖面XZ1和测量传感器的前面提到第二假想纵剖面XZ2之间,例如也如下这样,即,使管装置的第一纵剖面XZ平行于测量传感器的第一和第二纵剖面XZ1、XZ2。此外,测量管如下这样来构造并布置在测量传感器中,即,管装置的第二假想纵剖面YZ也同样在测量传感器的第三假想纵剖面YZ1和测量传感器的第四假想纵剖面YZ2之间延伸,例如如下这样,即,使管装置的第二纵剖面YZ平行于测量传感器的第三假想纵剖面YZ1以及平行于测量传感器的第四假想纵剖面YZ2。在此处示出的实施例中,如由图4a、4b、5a、5b和6a的概览可以毫无困难地看到的那样,管装置此外还如下这样来构造并如下这样置放在传感器壳体中,即,不仅使管装置的第一和第二假想纵剖面XZ、YZ的共同的相交线平行或重合于纵轴线L,而且也使第一纵剖面XZ和横剖面XY的共同的相交线平行于测量传感器的垂直于纵轴线L的假想横轴线Q以及第二纵剖面YZ和横剖面XY的共同的相交线平行于测量传感器的垂直于纵轴线L的假想竖轴线H。
[0127] 按照本发明的另一有利设计方案,第一流分配器201的流动开口还布置成使属于第一流分配器的流动开口的在此为圆形的横截面的那个假想的面重心形成假想的矩形或假想的正方形的角点,其中,同样的横截面又处在第一流分配器的垂直于测量传感器的(例如在管装置的纵剖面XZ内部延伸的或者说平行于或重合于测量传感器的所提到的主流动轴线的)纵轴线L延伸的或也垂直于测量传感器的纵剖面的共同的假想横剖面内。此外,第二流分配器202的流动开口也布置成使属于第二流分配器202的流动开口的在此同样为圆形的横剖面的表面重心形成假想的矩形或正方形的角点,其中,同样的横剖面又处在第二流分配器的垂直于测量传感器的所提到的主流动轴线或纵轴线L延伸的或垂直于测量传感器的纵剖面的共同的假想横剖面内。按照本发明的另一设计方案,测量管被如下这样弯曲并如下这样布置在测量传感器内,即,使管装置的通过第一测量管的口径D18与管装置的从第一测量管的顶点到第三测量管的顶点所测量的或从第二测量管的顶点到第四测量管的顶点所测量的最大侧向延展Q18之比限定的口径-高度比D18/Q18大于0.05,尤其是大于0.07和/或小于0.35,尤其是小于0.2。
[0128] 为了实现尽可能紧凑的测量传感器,尤其是也针对提到的如下情况,即,这个测量传感器应当具有250mm或以上的较大的标准标称内径,和/或测量管在侧向是较宽的(weitausladen),那么传感器壳体71如在图1和2的概览中可以毫无困难地看到的那样,以有利的方式如下这样形成,即,传感器壳体71借助在此为了简化操作的目的例如首先为三件式,亦即由三个单独的区段组成的、具有相应的侧向凹部的管形成,该管如已经示出的那样几乎具有待连接的管路的口径,进而与测量传感器的标准标称内径D11对应,并且传感器壳体71还借助在侧向固定,例如焊接在最终形成传感器壳体的中段的管上的、在侧向包围测量管从中段伸出的区段的、尤其是构造相同的壳体盖71B、71C形成。在这两个壳体盖71B、71C中,如由图1至4a的概览可以看到的那样,例如第一壳体盖71B可以通过第一测量管的在第一侧上从尤其也用作管装置的支承架的、也就是说构造成支承管的中段伸出的区段和通过第二测量管的在第一侧上从中段伸出的区段翻转,并且例如与第一壳体盖构造相同的第二壳体盖71C可以通过第三测量管的在与第一侧对置的第二侧上从中段伸出的区段和通过第四测量管的在第二侧上从中段伸出的区段翻转。其结果是,测量管181、182、183、184或测量传感器11用它们形成的管装置,如由图1、2和4a的概览可以毫无困难地看到的那样,在此借助尤其也用作支承管的中段以及侧向固定在其上的两个壳体盖形成的传感器壳体71来完全包封。按照本发明的另一设计方案,针对前面提到的传感器壳体借助管状的中段和侧向固定在其上的壳体盖来形成的情况,四个测量管181、182、183、184和传感器壳体71尤其也为了最小化整个测量传感器的安装规格的目的此外还如下这样彼此协调地来确定,即,使测量传感器的由传感器壳体的构造成支承管的中段的最大内直径与第一测量管的口径D18限定的支承管-测量管标内直径比大于3和/或小于5,尤其是小于4。
[0129] 在其余部分可以使用钢,例如结构钢或不生锈的钢,或其它合适的或通常适用于此的高强度的材料作为用于传感器壳体71的材料。对于尤其是在石化工业中的工业测量技术的大多数应用而言,由不生锈的钢,例如双联法制钢、超级双联法制钢或其它(高强度的)高品质钢构成的测量管可以满足在机械强度、化学稳定性方面的要求以及热学上的要求,因而在众多应用情况下,传感器壳体71、流分配器201、202以及测量管181、182、183、184可以分别由品质足够高的钢构成,这尤其就测量传感器11的材料成本和制造成本方面以及由热造成的膨胀特性方面而言,在运行时可能很有利。此外,传感器壳体71还可以有利地如下这样来设计并如下这样来确定,即,传感器壳体在其中一个或其中多个测量管例如由于形成裂缝或爆裂而可能受损时,可以尽可能长时间地完全保留流动的介质直到在传感器壳体71内部所要求的最大过压,其中,这种危险状态如也在本文开头提到的US-B73 92 709中提及的那样可以借助相应的压力传感器和/或借助由所提到的变换器电子装置12在运行中在内部产生的运行参数被尽早地检测到并发出信号。为了简化测量传感器或整个用其形成的在线式测量仪的运输,还可以如也在本文开头的US-B73 50 421中提出的那样,在入口侧和出口侧在外部设置有固定在传感器壳体上的运输孔眼。
[0130] 如本文开头已经提及的那样,在测量传感器11中,通过允许测量管181、182、183、184在主动激励的振荡模式中,亦即所谓的有效模式中例如同时振荡造成了在各待测量的介质中测量所需的反作用力。为了激励测量管振荡,尤其是在有效模式中的振荡,测量传感器还包括借助至少一个作用到测量管181、182、183、184上的机电的,例如电动的振荡激励器形成的激励装置5,该激励装置用于使其中每一个测量管按照运行至少暂时以分别足以产生和检测上面提到的在介质中的反作用力的较大的振幅处于在有效模式中分别适合于具体测量的振荡,尤其是弯曲振荡中,或维持这些有效振荡。至少一个振荡激励器,相应地用其形成的激励装置在此尤其用于将由变换器电子装置例如借助至少一个电驱动信号供入的电激励功率Pexc转化成例如脉冲的或调谐的激励力Fexc,这些激励力尽可能同时地、均匀但反向地作用到至少两个测量管上,例如第一和第二测量管上,必要时也从这两个测量管进一步机械地联接到另外两个测量管上,并且这样造成了有效模式中的振荡。通过从供入激励装置中的电激励功率Pexc转化产生的Fexc可以以技术人员本身公知的方式,例如借助设置在变换器电子装置12中的、最终提供驱动信号的运行线路来调整,例如借助在运行线路中实施的电流调节器和/或电压调节器对它们的振幅进行调整,以及例如借助同样设在运行线路中的相环(PLL)对它们的频率进行调整,为此例如也参考US-A48 01 897或US-B63 
11 136。因此按照本发明的另一设计方案还规定,变换器电子装置借助至少一个例如通过连接线路输送给振荡激励器,即激励装置的和/或至少暂时周期性的电驱动信号将产生激励力所需的电激励功率供给激励装置,该电驱动信号可以随着至少一个与管装置的自然振荡模式的固有频率对应的信号频率发生改变,在该自然振荡模式中,四个测量管中的每一个都如在带有弯曲的测量管的振动型测量传感器中很普遍的那样以单侧夹紧的悬臂形式实施围绕各自的静态的静止位置的弯曲振荡。至少一个驱动信号例如可以具有多个带有彼此不同的信号频率的信号分量,这些信号分量中,至少一个例如在信号功率方面占主导的信号分量具有对应管装置的自然振荡模式的固有频率的信号频率,在该自然振荡模式,也就是说例如所提到的第一种类型的弯曲振荡模式中,四个测量管中的每一个都实施弯曲振荡。此外还可能有利的是,例如为了使供入的激励功率与当前为了足够的振幅实际所需的激励功率相适配,例如如下这样在在最大电压高度(电压幅度)和/或最大电流强度(电流幅度)方面可变地设计至少一个驱动信号,即,使例如至少一个振荡激励器的螺线管被由借助同样的驱动信号提供的可变的激励电压驱动的激励电流流过。
[0131] 主动激励测量管发生振荡的目标尤其在于,尤其也针对应当使用借助测量传感器最终形成的测量系统来测量质量流量的情况,借助在有效模式中振荡的测量管在穿流的介质中感应出足够强的科氏力,从而使其中每一个测量管以足以测量的振幅可以造成附加的、与管装置的更高阶的振荡模式,亦即所谓的科氏模式相应的变形。测量管181、182、183、184可以例如借助保持在其上的机电式激励装置尤其以借助四个测量管181、182、183、184形成的管装置当前的机械固有频率被激励发生尤其是同时的弯曲振荡,其中,这些测量管可以至少主要在侧向被偏转,并且如技术人员由图3a、3b、6a、6b、7a、7b的概览可以毫无困难地看到的那样,相互成对地基本上镜像反向地振荡。这尤其以如下方式,即,由其中每一个测量管181、182、183、184在运行中同时实施的振动至少暂时和/或至少部分地分别构造成围绕将各测量管的第一和各自相关的第二测量管端部连接起来的、分别与所提到的连接轴线Z1、Z2、Z3、Z4平行的假想振荡轴线的弯曲振荡,其中,四条振荡轴线在此处所示的实施例中彼此以同样的方式也平行于整个测量传感器的将两个流分配器虚构地连接起来的并穿过测量传感器的质量重心的假想纵轴线L。换句话说,测量管如在带有一个或多个弯曲的测量管的振动型测量传感器中很普遍的那样,可以分别至少局部地以单侧夹紧的悬臂形式进行振荡,也就是说实施围绕各一条平行于至少两条假想连接轴线Z1、Z2、Z3、Z4的假想振荡轴线的悬臂弯曲振荡。按照本发明的设计方案,激励装置还被构造成使第一测量管181和第二测量管182可以被激励发生关于第二假想纵剖面YZ镜像反向的、尤其也关于第二假想纵剖面YZ对称的弯曲振荡,并且使第三测量管183和第四测量管184可以被激励发生关于第二假想纵剖面YZ镜像反向的、尤其也关于第二假想纵剖面YZ对称的弯曲振荡。作为对此的备选或补充,按照本发明的另一设计方案,激励装置还被构造成使第一测量管181和第三测量管183可以被激励发生关于第二假想纵剖面YZ镜像反向的、例如也关于第二假想纵剖面YZ对称的弯曲振荡,并且使第二测量管182和第四测量管184可以被激励发生关于第二假想纵剖面YZ镜像反向的、例如关于第二假想纵剖面YZ对称的弯曲振荡。
[0132] 按照本发明的另一设计方案,测量管181、182、183、184在运行中借助激励装置5在有效模式中此外还至少部分,尤其是大部分被激励发生弯曲振荡,这些弯曲振荡具有如下弯曲振荡频率,该弯曲振荡频率几乎与包含四个测量管181、182、183、184的管装置当前的机械谐振频率相同(进而几乎与管装置的弯曲振荡模式当前的固有频率相应)或至少处在该固有频率或谐振频率附近。弯曲振荡当前的机械谐振频率在此公知尤其依赖于测量管181、182、183、184的大小、形状和材料以及穿流过测量管的介质当前的密度,并且就其本身而言可以在测量传感器运行时在整个几千赫宽的有效频带内发生变化。因此在以当前的谐振频率激励测量管时,一方面可以借助当前被激励的振荡频率容易地确定当前流过四个测量管的介质的平均密度。另一方面也可以使为了保持在有效模式中被激励的振荡所需的当前的电功率最小化。四个测量管181、182、183、184尤其被激励装置驱动,此外至少暂时以基本上相同的振荡频率,尤其是以各一个且同一(也就是说共同的)自然机械固有频率发生振荡。
借助四个测量管181、182、183、184形成的管装置的振荡特性以及控制激励装置的驱动信号此外也优选地相互协调使四个测量管181、182、183、184的至少在有效模式中被激励的振荡如下这样构造,即,第一和第二测量管181、182例如按两个音叉尖齿类型彼此基本上镜像反向地,也就是说至少在虚构的横剖面XY中以约180°的相对相移振荡,并且第三和第四测量管183、184也同样彼此基本上镜像反向地振荡。
[0133] 此外对带有所讨论类型的测量传感器的测量系统的研究还惊人地表明,尤其也为了确定在测量传感器中导引的介质的质量流量率以及密度,尤其是管装置自身的自然的、还被称为第一类弯曲振荡模式或V模式的振荡模式适合作为有效模式,在该模式中,如图7a示意性所示那样,第一测量管和第二测量管实施关于第二假想纵剖面YZ镜像反向的、围绕各一个属于各自测量管的静态的静止位置的弯曲振荡,并且在该模式中,第三测量管和第四测量管实施关于第二假想纵剖面同样镜像反向的、围绕各一个属于各自测量管的静态的静止位置的弯曲振荡,更确切地说是如下这样,即,第一测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面YZ与第三测量管的同样的弯曲振荡也镜像反向,并且第二测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面YZ与第四测量管的同样的弯曲振荡也镜像反向。第一和第二测量管或第三和第四测量管在V模式中在此同样构成围绕各一条平行于至少两条假想连接轴线的假想振荡轴线的悬臂弯曲振荡的、使管装置在横剖面XY上的投影暂时呈V形的(参看图7a)的镜像反向的弯曲振荡,在对称构造的管装置以及被均匀穿流的管装置中此外还关于第二假想纵剖面YZ对称地构成。V模式特别适合作为用于带有四个弯曲的测量管的测量传感器的有效模式,在此尤其也可以归因于尤其也在两个流分配器的区域内在测量传感器内对测量传感器的振荡特性无论从空间上还是时间上看总体来说都特别有利的电压分布,以及也可以归因于通常是测量传感器而尤其是流分配器的同样有利的,也就是说极小的由振荡引起的变形。
[0134] 除了前面提到的V模式外,管装置此外也具有还被称为X模式的第二类自然振荡模式,在该模式中,如在图7b中示意性所示的那样,第一测量管和第二测量管实施关于第二假想纵剖面YZ镜像反向的、围绕各自的静态的静止位置的弯曲振荡,并且在该模式中,第三测量管和第四测量管实施关于第二假想纵剖面YZ镜像反向的、围绕各自的静态的静止位置的弯曲振荡,但与在V模式中的弯曲振荡不同的是以如下方式实施,即,第一测量管的同样的弯曲振荡也关于第二假想纵剖面YZ与第四测量管的同样的弯曲振荡也镜像反向,并且第二测量管的同样的弯曲振荡关于第二假想纵剖面YZ与第三测量管的同样的弯曲振荡也镜像反向。在其余方面,在对称构造的以及均匀地被介质穿流的管装置中,X模式中在此又构成围绕各一条平行于至少两条假想连接轴线的假想振荡轴线的悬臂弯曲振荡的、使管装置在横剖面XY上的投影暂时呈X形的(参看图7b)的镜像反向的弯曲振荡同样关于第二假想纵剖面YZ对称。按照本发明的另一设计方案,为了通过测量传感器尽可能宽(此外也受在运行中波动的密度、质量流量率、温度分布等影响)的运行范围确保对V模式或X模式的单独的、尤其也受限制的激励,借助四个测量管形成的管装置,相应地由此形成的测量传感器如下这样来确定规格,即,使第一类弯曲振荡模式(V模式)的例如能在完全用空气作为参考介质填充的管装置中测量的固有频率f18V,Ref与第二类弯曲振荡模式(X模式)的尤其能在完全用空气填充的管装置中测量的或能与第一类弯曲振荡模式(V模式)的固有频率f18V,Ref同时测量的固有频率f18X,例如如下这样不同,即,使两个同样的弯曲振荡模式(V模式、X模式)的固有频率f18V,Ref、f18X,Ref在前面提到参考条件下彼此相差10Hz或更多。尤其是针对大于150mm的较大的标准标称内径的情况,管装置尤其被构造成使第一类弯曲振荡模式的同样的固有频率f18V,Ref比第二类弯曲振荡模式的同样的固有频率f18X,Ref大10HZ以上。因此,按照本发明的另一设计方案,激励装置以如下方式构造,即,使第一测量管181和第二测量管182能在运行中被激励发生镜像反向的弯曲振荡,并且使第三测量管183和第四测量管184能在运行中被激励发生镜像反向的弯曲振荡,尤其是在其当前固有频率f18V下也与第一类弯曲振荡模式(V模式)对应的弯曲振荡或在其当前固有频率f18V下也与第二种类型的弯曲振荡模式(X模式)对应的弯曲振荡,后一种弯曲振荡必要时也与和第一类弯曲振荡模式(V模式)对应的弯曲振荡同时进行。
[0135] 按照本发明的另一设计方案,激励装置5尤其也为了激励第一和第二测量管和/或第三和第四测量管镜像反向的弯曲振荡,借助尤其有差别地作用到第一测量管181和第二测量管182上的第一振荡激励器51形成。此外规定,尤其有差别地作用到测量管181、182、183、184的至少两个上的电动型振荡激励器用作第一振荡激励器51。与之对应地,第一振荡激励器51还借助保持在第一测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第二测量管上的螺线管形成,尤其是按照插入式线圈装置的类型,其中,螺线管与永久磁铁共轴地布置,并且永久磁铁被构造成在线圈内部运动的插入式衔铁
[0136] 按照本发明的改进方案,为了提高激励装置的效率或为了在尽可能对称地构建的同时提高由激励装置产生的激励力,激励装置此外还包括尤其是电动地和/或有差别地作用到第三测量管183和第四测量管184上的第二振荡激励器52。第二振荡激励器52有利地至少构造成与第一振荡激励器51构造相同,以使它与第一振荡激励器的作用原理类似地工作,亦即例如同样是电动型的。因此按照另一设计方案,第二振荡激励器52借助保持在第三测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第四测量管上的螺线管形成。激励装置5的两个振荡激励器51、52可以有利地尤其以如下方式电串联,即,使共同的驱动信号激励了测量管181、182、183、184的共同且同时的振荡,例如在V模式和/或X模式中的弯曲振荡。尤其是针对前面提到无论是V模式中的弯曲振荡还是X模式中的弯曲振荡都应当借助两个振荡激励器51、52被主动激励的情况,可能有利的是,如下这样确定振荡激励器51、52的规格以及如下这样将它们安装在管装置上,即,结果使第一振荡激励器的51由供入到其内的电激励功率与导致测量管由此产生的振荡的激励力的比例限定的传递因子,至少在包括V模式和X模式的频带内,与第二振荡激励器52由供入到其内的电激励功率与导致测量管由此产生的振荡的激励力的比例限定的传递因子不同,例如同样的传递因子彼此间相差10%或以上。这例如可以实现V模式和X模式的分开的激励,尤其是也在两个振荡激励器51、52串联和/或两个振荡激励器51、52被馈以唯一的共同的驱动信号时,以及可以在电动的振荡激励器51、52的情况下例如通过使用具有不同阻抗或不同数的螺线管和/或使用规格不同的或由不同的磁性材料构成的永久磁铁时以非常简单的方式被达到。此外,在此还要提及的是,尽管在实施例中示出的激励装置的一个或多个振荡激励器分别大致居中地作用到各个测量管上,但作为备选或补充,也可以使用在入口侧或出口侧作用到各个测量管上的振荡激励器,例如按在US-A48 23 614、US-A48 31 885或US-A2003/0070495中提出的激励装置类型。
[0137] 如分别由图2、4a、4b、5a和5b可知且在所讨论类型的测量传感器中普遍的那样,在测量传感器11中还设置对测量管181、182、183、184的尤其在入口侧和出口侧的振动,尤其是借助激励装置5激励的弯曲振荡作出反应的例如电动的探测器装置19,其用来产生代表测量管的振荡,尤其是弯曲振荡的振荡信号,这些振荡信号例如在频率、信号幅度和/或相位方面相对彼此和/或相对驱动信号受其中一个待检测的测量参数,例如介质的质量流量率和/或密度或粘度的影响。
[0138] 按照本发明的另一设计方案,探测器装置借助尤其是电动的和/或至少有差别地检测第一测量管181相对于第二测量管182的振荡的入口侧的第一振荡探测器191以及尤其是电动的和/或至少有差别地检测第一测量管181相对于第二测量管182的振荡的出口侧的第二振荡探测器192形成,这两个振荡探测器分别以对测量管181、182、183、184的运动,尤其是它们的侧向偏转和/或变形作出反应的方式提供第一或第二振荡信号。这尤其以如下方式,即,由探测器装置19提供的振荡信号中的至少两个具有相对相移,该相移与穿流过测量管的介质当前的质量流量率对应或与之相关,以及还分别具有一个信号频率,该信号频率与在测量管中流动的介质当前的密度相关。两个例如彼此构造相同的振荡探测器191、192为此如在所讨论类型的测量传感器中很普遍的那样可以基本上与测量传感器11中的第一振荡激励器51等距地置放。此外,探测器装置19的振荡探测器至少构造成与激励装置5的至少一个振荡激励器构造相同,以使它与该振荡激励器的作用原理类似地工作,亦即例如同样是电动型的。按照本发明的另一改进方案,探测器装置19此外也借助电动的和/或有差别地检测第三测量管183相对于第四测量管184的振荡的入口侧的第三振荡探测器193以及尤其是电动的和/或有差别地检测第三测量管183相对于第四测量管184的振荡的出口侧的第四振荡探测器194形成。此外,为了进一步改善信号质量以及简化接收测量信号的变换器电子装置12,第一和第三振荡探测器191、193例如可以电串联成使共同的振荡信号代表第一和第三测量管181、183相对于第二和第四测量管182、184共同的入口侧的振荡。作为对此的备选或补充,第二和第四振荡探测器也192、194也可以电串联成使共同的振荡信号代表第一和第三测量管181、183相对于第二和第四测量管182、184的共同的出口侧的振荡。
[0139] 针对前面提到探测器装置19的尤其是彼此构造相同的振荡探测器应当有差别地和电动地检测测量管的振荡的情况,第一振荡探测器191借助在此在入口侧待检测的振荡的区域内保持在第一测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在此处相应地同样在入口侧待检测的振荡的区域内的第二测量管上的螺线管形成,并且第二振荡探测器192借助在出口侧待检测的振荡的区域内保持在第一测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在此处相应地同样在出口侧待检测的振荡的区域内的第二测量管上的螺线管形成。此外以同样的方式,必要时设置的第三振荡探测器193也可以相应地借助保持在第三测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第四测量管上的螺线管形成,并且必要时设置的第四振荡探测器194可以借助保持在第三测量管上的永久磁铁和被该永久磁铁的磁场穿流的保持在第四测量管上的螺线管形成。
[0140] 在此还要注意的是,尽管在实施例中所示的探测器装置19的振荡探测器分别是电动型的,亦即分别借助固定在其中一个测量管上的圆柱体状的电磁线圈和插入该电磁线圈中相应地固定在对置的测量管上的永久磁铁实现的振荡探测器,但是此外也可以使用其它技术人员公知的,例如光电子的振荡探测器来形成探测器装置。此外,如在所讨论类型的测量传感器中很普遍的那样,除了振荡探测器外,测量传感器内还可以设置有其它尤其是检测辅助参数或干扰参数的探测器,例如用于检测整个测量系统由外力和/或管装置中的不对称引起的运动的加速度探测器、用于检测一个或多个测量管和/或传感器壳体的膨胀的应变仪、用于检测在传感器壳体中的静态压力的压力探测器和/或用于检测一个或多个测量管和/或传感器壳体的温度的温度探测器,借助它们例如可以监控测量传感器的功能性和/或测量传感器对首先要检测的测量参数,尤其是质量流量率和/或密度的敏感度由横向敏感度或外部干扰引起的变化,并且必要时相应地进行补偿。为了确保测量传感器对质量流量尽可能高的敏感度,按照本发明的另一设计方案,测量管和振荡探测器在测量传感器中布置成使测量传感器的与第一振荡探测器191和第二振荡探测器192之间沿第一测量管的弯曲线测到的间距相应的测量长度L19大于500mm,尤其是大于600mm。按照本发明的另一设计方案,尤其为了提供尽可能紧凑但又对质量流量尽可能敏感的测量传感器,将振荡探测器191、192与测量传感器的安装长度L11协调地在测量传感器中布置成使测量传感器的由测量传感器的测量长度与安装长度之比限定的测量长度-安装长度比L19/L11大于0.3,尤其是大于0.4和/或小于0.7。作为对此的备选或补充,按照本发明的另一设计方案,振荡探测器与测量管协调地如下这样置放在测量传感器内,即,使测量传感器的由第一测量管的口径D18与测量传感器的提到的测量长度L19之比限定的口径-测量长度比D18/L19大于0.05,尤其是大于0.09。
[0141] 此外,探测器装置19如在这种测量传感器中普遍的那样,以合适的方式与相应地设置在变换器电子装置中例如借助至少一个微处理器和/或借助至少一个数字信号处理器形成的测量电路联接,例如通过连接线路有线地连接。测量电路接收探测器装置19的振荡信号,并且必要时也在考虑到借助至少一个驱动信号供入激励装置并进而也在其内转化的电激励功率的情况下由这些振荡信号产生本文开头提到的测量值,这些测量值例如可以代表待测量的介质的质量流量率、总质量流量和/或密度和/或粘度,并且这些测量值必要时可以被即时显示和/或也可以用数字测量数据的形式被发送给属于测量系统上级的数据处理系统并在那里被相应地进一步处理。此外,测量电路(相应地由此形成的变换器电子装置)为此尤其被设置和设计以借助在激励装置中转化的电激励功率例如周期性反复发生地和/或按需地产生代表流动的介质的粘度的粘度测量值和/或借助由测量传感器提供的振荡信号例如周期性反复出现地和/或按需地产生代表流动的介质的质量流量率的质量流量测量值和/或例如周期性反复出现地和/或按需地产生代表流动的介质的密度的密度测量值。
[0142] 此外,有差别地作用的振荡激励器或振荡探测器的上面提到的应用在此也带来如下优点,即,为了运行按本发明的测量传感器,可以使用例如建立好的在传统的科氏质量流量测量仪/密度测量仪中已经广泛使用的测量和运行电路。
[0143] 变换器电子装置12,包括在其内实现的测量和运行电路,此外可以例如安装在单独的电子装置壳体72中,该电子装置壳体远离测量传感器地布置或如图1所示那样在形成唯一的整体式器件的情况下直接固定在测量传感器1上,例如从外部固定在传感器壳体71上。因此在此处所示的实施例中,在传感器壳体71上还安装有用于保持电子装置壳体72的颈状过渡件。在该过渡件内部此外还可以布置有例如借助玻璃和/或塑料浇注件制成的、用于在测量传感器11,尤其是置放在其内的振荡激励器和探测器与提到的变换器电子装置12之间的电连接线路的严密密封的和/或耐压的套管
[0144] 如已经多次提到的那样,尤其为了测量具有大于250mm的大口径的管路中的大于1000t/h的高质量流量设置有测量系统,就其本身而言也就是测量传感器11。按照本发明的另一设计方案,要考虑的是,如下这样来选择测量传感器11的如已经提到的那样对应管路(在其路线中置入有测量传感器11)的口径的标准标称内径,即,该标准标称内径大于50mm,但尤其是大于100mm。此外,按照测量传感器的另一设计方案还规定,其中每一个测量管
181、182、183、184都具有各一个对应各自管内直径的口径D18,该口径大于40mm。测量管181、
182、183、184尤其还被构造成使每一个测量管都具有大于60mm的口径D18。作为对此的备选或补充,按照本发明的另一设计方案,测量管181、182、183、184还如下这样来确定,即,使它们分别具有小于1000mm的测量管长度L18。测量管长度L18在所示带有等长的测量管181、182、
183、184的实施例中,分别对应第一测量管的弯曲线在第一流分配器的第一流动开口与第二流分配器的第一流动开口之间延伸的区段的长度。测量管181、182、183、184在此尤其被构造成使它们的测量管长度L18分别大于1200mm。与之相应地,至少针对提到的测量管181、182、
183、184由钢构成的情况得出测量管在常用的大于1mm的壁厚下具有分别至少20kg,尤其是大于30kg的自重M18。不过此外还力求使其中每一个测量管181、182、183、184的自重保持小于
50kg。
[0145] 考虑到如已经提及的那样,其中每一个测量管181、182、183、184在按本发明的测量传感器中可以完全远超过20kg重,并且在此如由上面的尺寸说明毫无困难地可知的那样,可以具有完全是10L或更大的容积,那么包括四个测量管181、182、183、184的管装置可以至少在穿流的具有很高密度的介质的情况下达到远超过80kg的总质量。但尤其是在使用具有较大的口径D18、较大的壁厚和较大的测量管长度L18的测量管的情况下,由测量管181、182、183、184形成的管装置的质量也可以毫无困难地大于100kg,或至少连同穿流的介质,例如油或水一起可以超过120kg。因此,测量传感器的自重M11总共远超过200kg,在标准标称内径D11明显大于250mm时甚至超过300kg。结果是,在按本发明的测量传感器中,整个测量传感器的自重M11与第一测量管的自重M18的质量比M11/M18可以完全大于10,尤其大于15。按照另一设计方案,为了在测量传感器的提到的自重M11很高时尽可能最优地使用为此总共使用的材料,并且就其本身而言总体上尽可能有效地利用大多非常昂贵的材料,测量传感器的标准标称内径D11与其自重M11相协调地如下这样确定,即,使测量传感器11的由测量传感器11的自重M11与测量传感器11的标准标称内径D11之比限定的质量-标称内径比M11/D11小于2kg/mm,但尤其尽可能小于1kg/mm。但为了确保测量传感器11足够高的稳定性,测量传感器11的质量-标称内径比M11/D11至少在使用上面提到的传统材料的情况下可以尽可能选择得大于
0.5kg/mm。此外,按照本发明的另一设计方案,为了进一步改善所使用材料的效益将提到的质量比M11/M18保持为小于25。不过按照本发明的另一设计方案,为了提供尽可能紧凑的、具有足够高的振荡质量和尽可能小的压降的测量传感器,测量管与上面提到的测量传感器11的安装长度L11相协调地如下这样确定,即,使测量传感器的由至少第一测量管的口径D18与测量传感器11的安装长度L11之比限定的口径-安装长度比D18/L11大于0.02,尤其是大于
0.05和/或小于0.09,尤其是小于0.07。作为备选或补充,测量管181、182、183、184、与上面提到的测量管的安装长度L11相协调地如下这样确定,即,使测量传感器的由至少第一测量管的上面说明的测量管长度L18与测量传感器的安装长度L11之比限定的测量管长度-安装长度比L18/L11大于0.7,尤其是大于0.8和/或小于1.2。
[0146] 一方面,为了改善四个测量管的机械联接以及在可能由构件公差引起不均匀的情况下使由四个测量管在有效模式中同时实施的振荡均匀化,而另一方面,也为了尽可能简单同时高效地实现提到的V模式与X模式在它们例如也在提到的10Hz或以上的数量级内的固有频率f18V、f18X方面的充分分离,按本发明的管装置,进而由此形成的测量传感器此外还包括至少一个第一种类型的第一联接元件241,其用于调整管装置的自然振荡模式的固有频率。同样的第一种类型的联接元件241的工作方式由此可以被简化地解释,即,由此除了分别处在测量管内部的以及决定性地参与确定了管装置的振荡模式的固有频率,尤其是V模式和X模式的固有频率的抗弯刚度c18外,还有其它的,亦即在联接元件内部的抗弯刚度或弹簧刚度c24V、c24X在管装置内起作用。在此,同样的联接元件尤其具有主要针对V模式起作用的、进而决定性地参与确定其固有频率f18V的抗弯刚度或弹簧刚度c24V,其不同于主要针对X模式有效的、进而决定性地参与确定其固有频率f18X的抗弯刚度或弹簧刚度c24X,从而联接元件将视模式而定的抗弯刚度或弹簧刚度c24V、c24X添加到测量管的不专门针对V模式和X模式的,亦即几乎相同的抗弯刚度C18,由此结果是在整个管装置内部具有对V模式和X模式相同的专门的抗弯刚度或弹簧刚度4c18+c24V、4c18+c24X。
[0147] 第一种类型的联接元件241如也在图4a至9中示意性所示的那样,既与第一流分配器也与第二流分配器相间隔地固定在四个测量管的每一个上,并且在按本发明的测量传感器中尤其用于调整管装置的自然振荡模式的固有频率,在这些自然振荡模式中,四个测量管的每一个都实施或可以实施围绕各自的静态的静止位置的弯曲振荡。按照本发明的另一设计方案,第一种类型的联接元件241此外还如下这样构造并安装在测量管上,即,如由图4a、4b或5a、5b的概览可以看到的那样,第一种类型的联接元件241关于测量传感器的提到的第一假想纵剖面XZ或关于测量传感器的提到的第二假想纵剖面YZ基本对称,因而也就是说第一假想纵剖面XZ或第二假想纵剖面YZ也是第一种类型的联接元件241的对称平面。
[0148] 第一种类型的第一联接元件具有在此处示出的实施例中借助具有多个棒型材或板的框架结构形成的、基本上呈箱状的变形体VK以及四个在此分别借助弯曲的棒状元件或板状元件形成的、尤其是成对地或全部基本上构造相同的连接撑杆,在这些连接撑杆中,第一连接撑杆V1与变形体和第一测量管181相连,第二连接撑杆V2与变形体和第二测量管相连,第三连接撑杆V3与变形体和第三测量管相连,以及第四连接撑杆V4与变形体和第四测量管相连。
[0149] 因此每一个连接撑杆V1、V2、V3或V4分别与变形体VK连接的区域分别形成了各连接撑杆的第一撑杆端部,而每一个连接撑杆分别与其中一个测量管连接的另一个区域则分别形成了各连接撑杆的第二撑杆端部。就其本身而言也就是说,四个连接撑杆V1、V2、V3、V4的每一个分别具有由它们各自的第一撑杆端部与它们各自的第二撑杆端部之间的最小间距限定的撑杆长度,该撑杆长度最终也对应各连接撑杆的用作将力和/或力矩从变形体VK传递到分别相连的测量管(或反之亦然)的杠杆臂的节段的有效长度。在此,按本发明的另一设计方案还规定,将连接撑杆构造成使无论是第二连接撑杆还是第三以及第四连接撑杆都分别具有如下撑杆长度,该撑杆长度相应地等于第一连接撑杆的撑杆长度LV1。虽然在此处示出的实施例中,连接撑杆分别用属于第一撑杆端部的端面齐平地固定在变形体上,而分别用距这个端面较远的属于各第二撑杆端部的端面固定在各测量管上,但显然连接撑杆也可以超出它们各自的第一撑杆端部和/或它们各自的第二撑杆端部,例如为了提供各一个用于容纳各测量管的孔和/或为了可以将可能需要的位于端部的,亦即导致力矩均衡的配重体固定在其上。
[0150] 四个尤其构造相同的连接撑杆V1、V2、V3或V4,可以例如分别由和变形体相同或相似的材料和/或由和测量管相同或相似的材料,也就是说由金属,例如不生锈的钢、双联法制钢、超级双联法制钢、易切钢、钛、锆或钽或由它们形成合金或超合金,例如哈氏合金、铬镍铁合金等构成,以及例如通过硬钎焊或熔焊与各测量管材料锁合地连接。但作为对连接撑杆V1、V2、V3或V4与各测量管的材料锁合的连接的备选或补充,连接撑杆也可以例如借助热压配合和/或压装与各测量管传力连接或摩擦连接,例如与在本文开头提到的US-A60 47 457提出的方法类似。连接撑杆V1、V2、V3或V4可以用极为简单和成本低廉的方式例如用简单的、必要时也至少部分弯曲的扁棒来制造。此外,四个连接撑杆V1、V2、V3或V4同样可以材料接合地,例如也通过硬钎焊或熔焊固定在变形体VK上或也借助螺栓连接与变形体连接。
[0151] 此外,四个连接撑杆V1、V2、V3或V4的每一个都分别具有绕同样的纵向撑杆各自内在的假想弯曲主轴线的最大抗弯刚度EV1·JV1,max、EV2·JV2,max、EV3·JV3,max或EV4·JV4,max,或者这个最大抗弯刚度(按本领域技术人员公知的针对并联或串联的弹簧元件的规则)部分地对第一种类型的联接元件241的总弹簧刚度做出贡献。各连接撑杆V1、V2、V3或V4的最大抗弯刚度分别根据同样的连接撑杆的材料的弹性模量EV1、EV2、EV3或EV4以及由各最小平面惯性矩JV1,max、JV2,max、JV3,max或JV4,max来确定,其中,按照本发明的另一设计方案,无论是第二连接撑杆的最大平面惯性矩还是第三连接撑杆的最大平面惯性矩以及第四连接撑杆的最大平面惯性矩都分别等于第一连接撑杆的最大平面惯性矩JV1,max。此外,按照本发明的另一设计方案,四个连接撑杆V1、V2、V3或V4的每一个都分别被布置成使它们各自的最大平面惯性矩的假想的弯曲主轴线分别既平行于第一纵剖面XZ又平行于第二假想纵剖面YZ延伸,进而连接撑杆的最大抗弯刚度至少对第一种类型的联接元件241针对V模式和X模式的固有频率分别起作用的抗弯刚度或弹簧刚度4c18+c24V、4c18+c24X的贡献尽可能地大。
[0152] 除了最大抗弯刚度外,四个连接撑杆的每一个当然也分别具有根据同样的连接撑杆的材料的弹性模量以及绕同样的连接撑杆各自内在的假想弯曲主轴线的最小平面惯性矩JV1,min、JV2,min、JV3,min或JV4,min确定的最小抗弯刚度EV1·JV1,min、EV2·JV2,min、EV3·JV3,min或EV4·JV4,min,其中,按照本发明的另一设计方案,四个连接撑杆的每一个都分别布置成使它们各自的最小平面惯性矩的假想的弯曲主轴线平行于第一纵剖面XZ延伸并垂直于第二假想纵剖面YZ,进而连接撑杆的最小抗弯刚度至少对第一种类型的联接元件241针对V模式和X模式的固有频率分别起作用的抗弯刚度或弹簧刚度4c18+c24V、4c18+c24X的贡献小到可以忽略不计。
[0153] 如也由图4a、4b、4c、8a和8b的概览可以毫无困难地看到的那样,尤其规定,第一种类型的联接元件241的尤其构造相同的连接撑杆的每一个在假想横剖面XY上的投影,至少部分,例如也大部分或如在图4a、4b、4c、8a和8b中示意性示出的那样完全是笔直的和/或第一种类型的联接元件的连接撑杆的每一个至少部分垂直于第一假想纵剖面XZ,也就是说平行于第二假想纵剖面YZ延伸。针对提到的第一种类型的联接元件的连接撑杆的每一个都具有笔直的分段,该分段垂直于第一假想纵剖面XZ,也就是说平行于第二假想纵剖面YZ延伸的情况,按照本发明的另一设计方案还规定,如也由图4a、4b、4c、8a和8b的概览可以看到的那样,第一和第三连接撑杆相互对齐地取向,并且第二和第四连接撑杆相互对齐地取向,和/或第一种类型的联接元件的连接撑杆的每一个都尤其以提到的各笔直的分段虚构地例如以尽可能正好90°的角度与第一假想纵剖面XZ相交。
[0154] 按照本发明的另一设计方案,在此处所示的实施例中近似箱状结构或框架结构或构造成棒复合件(Stabverband)的联接元件的变形体具有至少两个在此构造相同的板状纵向撑杆,其中,一个是尤其至少部分笔直的、从第一连接撑杆向第三连接撑杆延伸的第一纵向撑杆L1以及一个是从第二连接撑杆向第四连接撑杆延伸的、尤其至少部分笔直的或与第一纵向撑杆构造相同的第二撑杆L2。第一纵向撑杆L1在此与第二假想纵剖面YZ相间隔地仅布置在同样的纵剖面YZ的既被第一测量管又被第三测量管占据的那一侧上,而第二纵向撑杆L2则与第二假想纵剖面YZ以尤其与第一纵向撑杆等距的方式相隔地仅布置在同样的纵剖面YZ的既然被第二测量管又被第四测量管占据的那一侧上。
[0155] 此外,两个纵向撑杆的每一个都分别为第一种类型的联接元件241的总弹簧刚度贡献了绕同样的纵向撑杆各自内在的假想的弯曲主轴线的最小抗弯刚度EL1·JL1,min或EL2·JL2,min以及针对分别作用到同样的纵向撑杆上的、分别垂直于第一假想纵剖面XZ取向的拉力或压力的弹簧刚度cL1或cL12。各纵向撑杆的最小抗弯刚度分别根据同样的纵向撑杆的材料的弹性模量EL1或EL2以及各最小平面惯性矩JL1,min或JL2,min来确定,而弹簧刚度则由各弹性模量EL1或EL2以及各撑杆长度lL1或lL2以及各纵向撑杆分别与第一假想纵剖面XZ重合的横截面的各面积AL1或AL2来确定,这尤其以如下方式,即,第一纵向撑杆的弹簧刚度cL1与关系式EL1·AL1/lL1成比例,而第二纵向撑杆的弹簧刚度cL2与关系式EL2·AL2/lL2成比例。按照本发明的另一设计方案,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆此外还构造和布置成使第一纵向撑杆的最小抗弯刚度EL1·JL1,min等于第二纵向撑杆的最小抗弯刚度EL2·JL2,min或使第一纵向撑杆的弹簧刚度cL2等于第二纵向撑杆的弹簧刚度cL1。
[0156] 为了实现联接元件尽可能简单的结构,两个纵向撑杆的每一个还有利地构造成使它在管装置的提到的假想横剖面XY上的投影至少部分,尤其是大部分或完全是笔直的和/或它至少部分垂直于提到的第一假想纵剖面XZ,也就是说平行于提到的第二假想纵剖面YZ延伸。因此,按照本发明的另一设计方案,两个纵向撑杆的每一个L1都具有各一个至少在假想横剖面XY上的投影中笔直的分段,该分段在同样的横剖面XY上的投影中,在具有长度为lL1的第一纵向撑杆的情况下在第一和第三连接撑杆之间延伸地,或在具有长度为lL2的第二纵向撑杆的情况下在第二和第四连接撑杆之间延伸地,至少在假想横剖面XY的投影中垂直于第一假想纵剖面XZ地延伸,并且在第一纵向撑杆的情况下以间距aL1或在第二纵向撑杆的情况下以间距aL2平行于第二假想纵剖面YZ地延伸。此外在此还表明,为了使纵向撑杆对第一种类型的联接元件241的总弹簧刚度的贡献足以实现力求达到的对管装置的V模式和X模式的固有频率的分离,第一纵向撑杆L1到第二假想纵剖面YZ的间距aL1或第二纵向撑杆到第二假想纵剖面YZ的间距aL2应当大于第一测量管或第四测量管的外直径D18+2·h18的50%以上,但反之可以完全小于同样的外直径D18+2·h18的200%。
[0157] 如尤其由图4a、4b、4c、8a、8b的概览可以看到的那样,在此处示出的实施例中,两个纵向撑杆L1、L2被构造成实际上使整个纵向撑杆至少在假想横剖面XY上的投影中是笔直的,也就是说使第一纵向撑杆的笔直的分段从第一连接撑杆向第三连接撑杆延伸,相应地其长度lL1对应在第一连接撑杆的第一撑杆端部与第三连接撑杆的第一撑杆端部之间的最小间距,或使第二连接撑杆的笔直的分段从第二连接撑杆向第四连接撑杆延伸,相应地其长度lL2对应在第二连接撑杆的第一撑杆端部与第四连接撑杆的第一撑杆端部之间的最小间距。此外,在所示实施例中,第一纵向撑杆L1的笔直的分段到第一假想纵剖面XZ的距离与第二纵向撑杆L2的笔直的分段到第一假想纵剖面XZ的距离相同,从而间距aL1等于间距aL2,其中,在间距aL1中第一纵向撑杆平行于第二假想纵剖面YZ延伸,在间距aL2中第二纵向撑杆平行于同样的纵剖面YZ延伸;或者第一纵向撑杆的笔直的分段与第二纵向撑杆的笔直的分段等长,也就是说第一纵向撑杆的笔直的分段在第一与第三连接撑杆之间延伸的长度lL1等于第二纵向撑杆的笔直的分段在第一与第三连接撑杆之间延伸的长度lL2。此外,进一步的研究还表明,针对连接撑杆或纵向撑杆对力求V模式与X模式在它们的固有频率f18V、f18X方面分离而言最优的撑杆长度处在如下区域内,在该区域内满足规定: 以及规定: 此外,对第一种类型的联接元件241来说,当联接元件241相比测
量管如下这样确定规格,即,结果使管装置总体上既满足规定
又满足规定 时,或当联接元件241的变形体VK相比测量管如下
这样确定规格,即,结果使管装置满足规定 又满足规定
时,无论在V模式与X模式分离方面还是在四个测量管的高效的
机械联接方面都能获得良好的结果。
[0158] 两个尤其是构造相同的纵向撑杆L1、L2例如可以由和测量管或连接撑杆相同的或类似的材料,也就是说由金属,例如钢形成,并且例如可以由简单的扁棒来制造。此外,两个纵向撑杆有利地如下这样在测量传感器内布置和取向,即,使它们分别例如用笔直的分段以图4a、4b、4c或8a、8b所示的方式,亦即分别以90°的角度虚构地与第一假想纵剖面XZ相交。
[0159] 按照本发明的另一设计方案,尤其也针对提到的V模式的固有频率f18V应当被调整得低于X模式的固有频率f18X的情况,第一纵向撑杆和第二纵向撑杆被布置成使无论是第一纵向撑杆的最小平面惯性矩JL1,min的提到的假想弯曲主轴线,还是第二纵向撑杆的最小平面惯性矩JL2,min的提到的假想弯曲主轴线都分别既平行于第一假想纵剖面XZ也平行于第二假想纵剖面YZ延伸,进而连接撑杆的最小抗弯刚度至少对第一种类型的联接元件241对V模式和X模式的固有频率分别起作用的抗弯刚度或弹簧刚度4c18+c24V、4c18+c24X的贡献尽可能地大。此外,当第一连接撑杆V1的最大抗弯刚度EV1·JV1,max,进而第二、第三和第四连接撑杆V2、V3或V4的最大抗弯刚度都分别选择为大于第一纵向撑杆的最小抗弯刚度EL1·JL1,min时,由此可以达到第一种类型的联接元件241在力求的V模式和X模式的固有频率f18V,f18X的分离方面很高的有效性,当第一联接元件或由其形成的管装置结果满足规定时,尤其是这样。作为对此的备选,如由图4a、4b、4c、8a、8b和9的概览还可以看到的那样,两个纵向撑杆在所示实施例中还被布置成使其中每一个纵向撑杆各自内在的属于各自纵向撑杆的最大抗弯刚度EL1·JL1,max或EL2·JL2,max的假想的弯曲主轴线分别平行于第一假想纵剖面XZ并垂直于第二假想纵剖面YZ延伸,进而纵向撑杆的最大抗弯刚度至少对第一种类型的联接元件241对V模式和X模式的固有频率分别起作用的抗弯刚度或弹簧刚度4c18+c24V、
4c18+c24X的贡献小到可以忽略不计。最大抗弯刚度EL1·JL1,max或EL2·JL2,max分别由各纵向撑杆绕各所属的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JL1,max或JL2,max以及又由弹性模量EL1或EL2来确定。此外,最大抗弯刚度EL1·JL1,max或EL2·JL2,max也有利地针对两个纵向撑杆L1、L2的每一个而被确定为大小相同。
[0160] 按照本发明的另一设计方案,变形体VK还具有尤其至少部分笔直的和/或部分与第二假想纵剖面YZ不平行的,在此例如垂直延伸的第一横向撑杆Q1。如尤其由图4a、4b、4c、8a和8b的概览可以毫无困难地看到的那样,例如由和连接撑杆V1、V2、V3、V4和/或纵向撑杆L1、L2相同的材料制成的第一横向撑杆Q1在此从第一连接撑杆向第二连接撑杆延伸,在这里例如以如下方式,即,使该横向撑杆也从第一纵向撑杆L1伸至第二纵向撑杆L2。在此处所示实施例中,无论是第一连接撑杆还是第二连接撑杆在此都用它们各自的第一撑杆端部分别直接地固定在第一横向撑杆Q1上。第一横向撑杆也可以如连接撑杆或纵向撑杆那样例如借助例如由金属,也就是说由和连接撑杆或纵向撑杆相同或相似的材料构成的扁棒形成。
和两个纵向撑杆L1、L2一样,横向撑杆Q1也提供了与第一种类型的联接元件241的总弹簧刚度对应的,更确切地说尤其是绕同样的横向撑杆Q1内在的假想的弯曲主轴线的最小抗弯刚度EQ1·JQ1,min,其中,同样的最小抗弯刚度EQ1·JQ1,min又根据同样的横向撑杆Q1的材料的弹性模量EQ1以及同样的横向撑杆Q1的各最小平面惯性矩JQ1,min来确定。按照本发明的另一设计方案,横向撑杆Q1在此也被布置成使其最小平面惯性矩JQ1,min的假想的弯曲主轴线既平行于第一纵剖面XZ又平行于第二假想纵剖面YZ延伸,例如也以如下方式,即,使如在图4a、
4b、4c、8a或8b中示出的那样,同样的假想弯曲主轴线处在第二假想纵剖面YZ内。此外,横向撑杆Q1也如下这样来取向,即,使属于横向撑杆Q1的最大抗弯刚度EQ1·JQ1,max的假想的弯曲主轴线垂直于第一假想纵剖面XZ并平行于第二假想纵剖面YZ延伸,其中,最大抗弯刚度EQ1·JQ1,max由绕同样的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JQ1,max以及又由弹性模量EQ1来确定。其结果是,横向撑杆Q1的最大抗弯刚度至少对第一种类型的联接元件241对V模式和X模式的固有频率分别起作用的抗弯刚度或弹簧刚度4c18+c24V、4c18+c24X的贡献小到可以忽略不计。
[0161] 在此处所示的带有具有更确切地说呈箱状的变形体的第一种类型的联接元件241的实施例中,同样的变形体此外还具有在此以与第一横向撑杆Q1类似的方式从第一纵向撑杆向第二纵向撑杆延伸的,也就是说例如至少部分笔直的和/或部分与第二假想纵剖面YZ不平行的和/或与第一横向撑杆构造相同的第二横向撑杆Q2,该第二横向撑杆也如第一横向撑杆Q1那样可以借助例如由金属构成的扁棒形成,并且尤其以和第一横向撑杆Q1一样的方式对第一种类型的联接元件241的总弹簧刚度做出贡献,亦即绕同样的横向撑杆Q2内在的假想的弯曲主轴线的同样最小的抗弯刚度EQ2·JQ2,min,其中,同样的最小抗弯刚度EQ2·JQ2,min又由弹性模量EL1以及由同样的横向撑杆Q1的各最小平面惯性矩JQ2,min来确定。按照本发明另一设计方案,第一和第二横向撑杆还分别被布置成分别使它们各自的最小平面惯性矩JQ1,min或JQ2,min的假想的弯曲主轴线分别既平行于第一纵剖面XZ又平行于第二假想纵剖面YZ延伸,进而横向撑杆Q1、Q2的最小抗弯刚度至少对第一种类型的联接元件241对V模式和X模式的固有频率分别起作用的抗弯刚度或弹簧刚度4c18+c24V、4c18+c24X的贡献尽可能地大。横向撑杆在此例如也被布置成如在图4a、4b、4c、8a或8b中示出的那样,两个假想的弯曲主轴线的每一个都分别处在第二假想纵剖面YZ中。第一横向撑杆Q1和第二横向撑杆Q2此外有利地由相同的材料和/或分别由钢构成。
[0162] 按照本发明另一设计方案,为了进一步改善针对本发明力求的将管装置的V模式的固有频率与X模式的固有频率分离的有效性,变形体除了第一和第二纵向撑杆外还具有至少另一从第一横向撑杆向第二横向撑杆以长度lL3延伸的、在假想横剖面XY上的投影中是笔直的纵向撑杆,亦即第三纵向撑杆L3。第三纵向撑杆如在图4a、4b或4c或8a、8b中示意性示出的那样,在如下区域内,用第一撑杆端部固定在第一横向撑杆上并用于与第一撑杆端部对置的第二撑杆端部固定在第二横向撑杆上,更确切地说在此处所示实施例中,在该区域内第一横向撑杆Q1或第二横向撑杆分别虚构地与第二假想纵剖面YZ相交。第三纵向撑杆L3例如可以又板状地或借助例如由和两个其它的纵向撑杆L1、L2和/或两个横向撑杆Q1、Q2相同的材料,例如钢构成的相应的扁棒形成。此外按照本发明的另一设计方案,第三纵向撑杆L3的长度lL3选择为比第一横向撑杆L1的长度lL1的10%大或比第一纵向撑杆L1的长度lL1的120%小。纵向撑杆L3例如可以如也由图4a、4b、4c、8a、8b的概览可以看到的那样构造成和两个其它的纵向撑杆L1、L2大致等长。
[0163] 针对在此示出的变形体借助奇数个纵向撑杆形成的情况,同样的第三纵向撑杆L3还被布置成使它与第一纵向撑杆L1的间距和它与第二纵向撑杆L2的间距一样。其结果是,第三纵向撑杆L3在当前实施例中贡献了另一针对作用到同样的纵向撑杆L3上的、垂直于第一假想纵剖面XZ取向的拉力或压力的弹簧刚度cL3,这个弹簧刚度cL3,min基本上与规定EL3·AL3/lL3成比例,也就是说也根据同样的纵向撑杆L3的材料的弹性模量EL3以及与第一假想纵剖面XZ重合的横剖面的长度lL3以及面积AL3来确定。此外,第三纵向撑杆L3还可以有利地被布置成使属于同样的纵向撑杆L3的最小抗弯刚度EL3.JL3,min的假想的弯曲主轴线既平行于第一假想纵剖面XZ又平行于第二假想纵剖面YZ延伸,或使属于同样的纵向撑杆L3的最大抗弯刚度EL3.JL3,max的假想的弯曲主轴线平行于第一假想纵剖面XZ并垂直于第二假想纵剖面YZ延伸。第三纵向撑杆L3的最小抗弯刚度EL3·JL3,min在此又根据通过其材料预定的弹性模量EL3以及绕属于其的假想的弯曲主轴线的最小平面惯性矩JL3,min来确定,而除了弹性模量EL3外,还根据绕同样的属于最大抗弯刚度EL3·JL3,max的假想的弯曲主轴线的最大平面惯性矩JL3,max来确定最大抗弯刚度EL3·JL3,max。
[0164] 此外按照本发明的另一设计方案,尤其针对提到的应当将V模式的固有频率f18V选择得比X模式的固有频率f18X更小的情况,第一、第二和第三纵向撑杆分别如下这样确定并如下这样相对彼此布置,即,结果使变形体VK,进而由其形成的第一种类型的联接元件241或由其形成的管装置满足如下规定:
[0165]
[0166] 或如下规定:
[0167]
[0168] 此外,变形体相比连接撑杆应当尽可能如下这样确定,即,结果使第一种类型的联接元件241满足如下规定:
[0169]
[0170] 此外进一步研究的结果还表明,当满足如下规定:
[0171] 时,第一种类型的联接元件241对所力求的将V模式的固有频率f18V与X模式的固有频率f18X分离而言是最优的。
[0172] 此外进一步研究业已表明有利的是,如在图4a、4b或4c或8a、8b中示出的那样,第一横向撑杆Q1在其虚构地与第二假想纵剖面YZ相交的区域内比在邻接的、向第一连接撑杆V1延伸的相邻区域内以及比在邻接的、向第二连接撑杆V2延伸的相邻区域内具有更小的横截面,也就是说更小的在此是最小的平面惯性矩JQ1,min,或者第二横向撑杆Q2在其虚构地与第二假想纵剖面YZ相交的区域内比在邻接的、向第三连接撑杆V3延伸的相邻区域内以及比在邻接的、向第四连接撑杆V4延伸的相邻区域内具有更小的横截面,也就是说更小的在此是最小的平面惯性矩JQ2,min,并且当在提到的使用奇数个前面提到类型的纵向撑杆以构成联接元件241的情况下,第三纵向撑杆L3在其最小平面惯性矩JQ1,min的同样的范围内用第一撑杆端部固定在第一横向区域Q1上,并在其最小平面惯性矩JQ2,min的范围内用第二撑杆端部固定在第二撑杆Q2上。其结果是,两个横向撑杆Q1、Q2对主要对第一种类型的联接元件241的V模式起作用的弹簧刚度c24V,进而对总体上确定管装置的V模式的固有频率的弹簧刚度4c18+c24V的贡献,相比两个横向撑杆Q1、Q2对主要对第一种类型的联接元件241的X模式起作用的弹簧刚度c24X,进而对总体上确定管装置的V模式的固有频率的弹簧刚度4c18+c24X的贡献被减小。
[0173] 第一种类型的联接元件241内当然有多个自然的固有模式,其中一些固有模式确实也表明了对联接元件就力求将管装置的V模式和X模式的固有频率进行分离而言最优的规格确定有一定的意义。例如在图4a、4b、4c或8a、8b中分别所示的,更确切地说构造成框架结构的第一种类型的联接元件241具有第一种类型的固有模式,在该模式中,同样的联接元件的变形体在平行于假想横剖面XY的联接平面或振荡平面XY1中以固有频率f24X实施机械振荡,该机械振荡如图8a示意性所示的那样既关于第一假想纵剖面YZ又关于第二假想纵剖面YZ镜像对称,或者该机械振荡可以使变形体看起来既关于第一假想纵剖面YZ又关于第二假想纵剖面YZ镜像对称。此外,同样的联接元件241还可以具有另一固有模式,亦即第二类固有模式,在该模式中,同样的联接元件的变形体可以在同样的平行于假想横剖面XY的联接平面XY1中以大多不同于第一类固有模式的固有频率f24X的固有频率f24V实施机械振荡,该机械振荡如图8b示意性所示的那样仅关于第二假想纵剖面YZ镜像对称,或者该机械振荡可以使变形体看起来瞬时仅关于第二假想纵剖面YZ镜像对称。
[0174] 在此,如由图7a、7b、8a、8b的概览可以看到的那样,在联接元件241内部的第一类固有模式与管装置的X模式,或在联接元件241内部的第二类固有模式与管装置的V模式在各自的振荡运动方面相对应。基于这种认识,按照本发明的另一设计方案,变形体,进而由此形成的联接元件此外还如下这样来确定规格,即,使由其第一类固有模式的固有频率与其第二类固有模式的固有频率之比限定的同样的联接元件内在的固有频率比f24X/f24V大于1,但尽可能也大于10。因此,由参与确定了其第一类固有模式的固有频率f24X,相应地也参与确定了整个管装置的X模式的固有频率的弹簧刚度c24X,与参与确定了其第二类固有模式的固有频率f24V,相应地也参与确定了整个管装置的V模式的固有频率的弹簧刚度c24V之比限定的同样的联接元件241内在的弹簧刚度比当然大于1或理想地也大于10。
[0175] 针对第一种类型的联接元件241基本上对应前面各描述的具体解决方案的组合,但尤其也对应由图4a、4b、4c、5a、5b以及8a、8b的概览得出的结构的情况,主要对X模式起作用的弹簧刚度c24X可以通过关系式 以在其余方面很好的精度来估算,而第一种类型的联接元件241主要对V模式起作用的弹簧刚度c24V非常近似地对应关系式
[0176]
[0177] 此外对按本发明的管装置的进一步研究还表明,联接元件的其它对运行按本发明的测量传感器而言值得关注的自然振荡模式可以是如下联接元件241的固有模式,在这些固有模式中,变形体可以以各固有频率围绕所属的静态的静止位置以如下方式震荡,即,使四个连接撑杆也同时为此实施在纵轴线方向上围绕各静态的静止位置的弯曲振荡。例如在此也特别有利的是联接元件241的在此也被称为第三类固有模式的固有模式,在该固有模式中,变形体可以基本上仅在既平行于第一假想纵剖面又平行于第二假想纵剖面的纵轴线,在此也就是纵轴线L的方向上以平移方式运动地以固有频率f24Z围绕所属的静态的静止位置以如下方式震荡,即,使四个连接撑杆基本上同方向地或均匀地实施在同样的纵轴线的方向上围绕各静态的静止位置的弯曲振荡。基于这种认识,按照本发明的另一设计方案,第一种类型的联接元件此外还被构造成使其第三类固有模式的固有频率f24Z不等于管装置的第一类弯曲振荡模式的提到的能在完全用空气填充的测量管内测到的固有频率f18V,Ref。在此例如表明特别有利的是,尤其为了避免第一种类型的联接元件的振荡与V模式中的弯曲振荡谐振,使第一种类型的联接元件的同样的固有频率f24Z比管装置的V模式的同样的固有频率f18V,Ref大10Hz以上,或第一种类型的联接元件的同样的固有频率f24Z比管装置的V模式的同样的固有频率f18V,Ref的101%大,尽可能也比105%大。此外有利的是联接元件241例如在此也被称为第四类固有模式的固有模式,在该固有模式中,变形体可以在提到的联接平面或振荡平面XY1中仅以平移方式运动地以固有频率f24XY围绕所属的静态的静止位置震荡,更确切地说以如下方式,即,四个连接撑杆同方向地和/或均匀地实施在联接平面XY1内围绕它们各自的静态静止位置的弯曲振荡。联接元件241的第四类固有模式的固有频率f24XY′也应当为了避免不期望的干扰因素又被调整得高于管装置的第二类弯曲振荡模式的固有频率f18X,更确切地说尽可能以如下方式,即,第一种类型的联接元件的第四类振荡模式的同样的固有频率f24XY′比管装置的X模式的同样的固有频率f18X大10Hz以上,和/或第一种类型的联接元件的第四类振荡模式的同样的固有频率f24XY′比管装置的X模式的同样的固有频率f18V,Ref的101%大,尽可能也比105%大。
[0178] 为了避免例如在第一种类型的联接元件的前面提到的固有振荡模式的一个中在被主动激励的有效模式,亦即V模式的固有频率下在第一种类型的联接元件方面可能产生的干扰,第一种类型的联接元件的在此例如借助三个纵向撑杆L1、L2、L3和两个横向撑杆Q1、Q2形成的变形体VK按本发明的另一设计方案如下这样来确定规格,即,使它具有质量MVK,其小于第一测量管的自重M18的50%。此外,按照本发明的另一设计方案,尤其构造相同的连接撑杆以及固定在其上的、必要时也具有大于第一测量管的自重M18的10%的质量MVK的变形体VK也如下这样来确定规格,即,使同样的联接元件241也满足规定: 也就是说至少近似对应联接元件241的固有频率的频率值 大于前面提到的V模式
的能在完全用空气填充的管装置内测到的固有频率f18V,Ref的105%。
[0179] 倘若需要的话,例如因为测量传感器被设置用于测量极热的介质或被设置用于在例如由于测量传感器的反复在原位实施的清洁过程(“进程中的清洁(cleaning in process)”、“进程中的消毒(sterilizing in process)”等)而在很宽的范围内波动的运行温度下进行测量,并且在一定程度上可以预期测量管会发生明显的热膨胀,那么第一种类型的联接元件241还可以被构造成使其基本上可以和经由此分别联接的测量管以同样方式膨胀,和/或该联接元件至少克服在穿过两个通过各第二种类型的联接元件相互连接的测量管的顶点的、例如与提到的假想的竖轴线H重合的或与之平行的作用线方向上的力是充分伸缩的。这如对按本发明的管装置的研究已经表明的那样可以如下这样毫无困难地达到,即,使管装置总体上满足规定 也就是说其结果是,可以为按本发明的测量传感器,进而用其形成的测量系统提供对很多工业应用情况而言足够的,亦即延伸在大于50K(Kelvin)的温度工作范围。作为对利用管装置实现前面提到的规定的备选或补充,联接元件在竖轴线H的方向上的伸缩性可以例如通过在第二假想纵剖面YZ上的投影中至少部分例如呈S形、Z形、V形和/或如图5a、5b示意性所示的那样更确切地说以V形弯曲的用于连接撑杆的扁棒以简单的同时也非常高效的方式来引起或进一步改善。此外,尤其也为了实现对力求将管装置的V模式和X模式的固有频率分离而言足够高效的联接元件,在此很有利的是,如也由图4a、4b、4c、5a、5b的概览可以看到的那样,将连接撑杆仅在第二假想纵剖面YZ上的投影中,但不在横剖面XY上或第一假想纵剖面XZ上的投影中构造成弯曲的。因此一方面在测量管之间的相对距离可以例如由热膨胀引起轻微变化,更确切地说在很大程度上避免不利地影响管装置的振荡特性的管装置内部的机械应力提高的情况下,但另一方面也可以实现管装置的V模式和X模式的固有频率的充分分离。此外连接撑杆的前面提到的可以在第二假想纵剖面YZ上的投影中看到的弯曲还可以有利地被构造成如在图
4a、4b、5a、5b中所示的那样,使连接撑杆的每一个都关于假想横剖面XY,亦即从横剖面XY来观察,分别至少部分是凸的。
[0180] 按照改进方案,尤其是针对如下提到的,也就是说在图4a、4b、4c、5a、5b以及图10中示例性示出的情况,即,第一种类型的第一联接元件241与横剖面XY相间隔地,进而在此在入口侧布置在测量传感器内,管装置此外还包括既与第一流分配器也与第二流分配器以及也与第一种类型的第一联接元件241相间隔地,在此在出口侧固定在四个测量管的每一个上的、尤其也与第一种类型的第一联接元件241基本上构造相同的第一种类型的第二联接元件242,其用于调整管装置的自然振荡模式的固有频率,尤其也调整管装置的V模式和X模式的固有频率。按本发明的另一设计方案,针对已经提到的第一种类型的第一联接元件241在入口侧置放在测量传感器内以及第一种类型的第二联接元件242在出口侧置放在测量传感器内的情况,第一种类型的两个同样的联接元件241、242此外也关于测量传感器的提到的假想横剖面XY对称地,进而关于同样的横剖面等距地以及至少与其各变形体关于同样的横剖面平行延伸地布置在测量传感器内。
[0181] 为了实现在第一种类型的第一联接元件的,进而在第一种类型的第二联接元件内在的第三类固有模式的固有频率与管装置的V模式的固有频率或谐振频率之间尽可能大的频率间隔,在此还有利的是,第一种类型的两个联接元件241、242也如在图10中示意性示出的那样,借助至少一个例如棒状或板状的连接元件VE相互机械地连接,该连接元件在此尤其用于至少明显抑制,但尽可能完全防止第一种类型的第一联接元件241的变形体VK相对于第一种类型的第二联接元件242在既平行于第一假想纵剖面又平行于第二假想纵剖面的纵轴线方向上,在此亦即在纵轴线L的方向上以平移方式运动,或者第一种类型的两个联接元件241、242在同样的方向上以平移方式相对运动。至少一个连接元件VE可以为此如在图10中示意性所示的那样固定在联接元件241的第三纵向撑杆L3上,因此在与同样的联接元件241构造相同的第一种类型的第二联接元件242中也固定在其相应的,进而居中的纵向撑杆上。但作为对此的备选或补充,第一种类型的两个联接元件241、242用于避免以平移方式相对运动的机械联接例如也借助固定在靠外的纵向撑杆L1、L2(以及它们各自的第一种类型的第二联接元件242的挂件)上的连接元件来实现。至少一个连接元件VE例如可以又板状地或借助相应的例如由和纵向撑杆L1、L2或L3和/或两个横向撑杆Q1、Q2相同的材料,也就是说例如钢构成的扁棒形成。此外,两个纵向撑杆和至少一个连接元件例如也可以被构造成整体的构件,也就是说无拼接部位的构件。因此通过使用至少一个将两个联接元件241、242机械地联接起来的连接元件VE,可以也用具有较低的最小抗弯刚度EV1·JV1,min、EV2·JV2,min、EV3·JV3,min或EV4·JV4,min,进而具有在假想的竖轴线H方向上很高的伸缩性的连接撑杆V1、V2、V3、V4达到在其中每一个联接元件各自的第三类固有模式和管装置的V模式的固有频率或谐振频率之间力求的频率间隔。这可能尤其对具有小于100mm的很小的标准标称内径的测量系统和/或对设置用于伴随在很宽的范围内波动的和/或较高的介质温度或运行温度使用的测量系统很有利。
[0182] 此外,倘若有必要,可能或至少潜在地由振动的、尤其以提到的方式规格确定得较大的测量管在入口侧或出口侧在传感器壳体内引起的机械应力和/或振动,例如可以如下这样被最小化,即,使四个测量管181、182、183、184至少成对地在入口侧和出口侧分别借助用作所谓的节板的联接元件,亦即接下来的第二种类型的联接元件,相互机械地连接。此外,可以借助这样的第一种类型的联接元件通过它的规格和/或它在测量管上的定位总体上有针对性地影响测量管的机械固有频率并进而也影响借助四个测量管形成的管装置以及的安装在其上的测量传感器其他元件的机械固有频率,进而也可以总体上有针对性地影响管装置的V模式或X模式的自然固有频率,并且就其本身而言也可以总体上有针对性地影响测量传感器的振荡特性。用作节板的第二种类型的联接元件可以例如是薄的、尤其是由和测量管相同的或相似的材料制成的板或垫片,它们分别配设有与待彼此联接的测量管的数量和外尺寸对应的、必要时还附加地朝向边缘切槽的孔,从而垫片首先被夹在各测量管181、182或183、184上,并且必要时随后还可以例如通过硬钎焊或熔焊材料接合地与各测量管连接。
[0183] 与此对应的是,按照本发明的另一设计方案,管装置包括例如板状的第二种类型的第一联接元件251以及例如与第一联接元件构造相同的第二种类型的第二联接元件252,其中,第二种类型的第一联接元件如由于图4a、4b、5a、5b、6a可以毫无困难地看到的那样,为了形成用于第一测量管的振动,尤其是弯曲振荡,例如在提到的V模式中的弯曲振荡的以及用于第二测量管的与之镜像反向的振动的入口侧的振荡波结而与第一流分配器相间隔地在入口侧固定在第一测量管和第二测量管上,而第二种类型的第二联接元件为了形成用于第一测量管181的振动,尤其是弯曲振荡,也就是说在提到的V模式或X模式中的弯曲振荡的以及用于第二测量管的与之镜像反向的振动的出口侧的振荡波结而与第二流分配器202相间隔地在出口侧固定在第一测量管181和第二测量管182上。以同样方式,管装置为了形成用于第三测量管的振动,尤其是提到的弯曲振荡的以及用于第四测量管的与之镜像反向的振动而例如具有又是板状的或与第二种类型的第一联接元件251构造相同的第二种类型的第三联接元件253以及例如与第二种类型的第一联接元件251构造相同的第二种类型的第四联接元件254,其中,第二种类型的第三联接元件与第一流分配器相间隔地在入口侧固定在第三测量管和第四测量管上,而第二种类型的第四联接元件为了形成用于第三测量管的振动、例如提到的弯曲振荡的以及用于第四测量管的与之镜像反向的振动的出口侧的振荡波结而与第二流分配器相间隔地在出口侧也固定在第三测量管和第四测量管上。
[0184] 按照本发明的另一设计方案以及由图4a、4b、5a、5b、6a、6b的概览可以毫无困难地看到的那样,四个前面提到第二种类型的联接元件251、252、253、254分别固定在四个测量管的正好两个上,但此外并不固定在四个测量管中的其它测量管上,从而结果是第二种类型的第一和第二联接元件251、252仅固定在第一和第二测量管上,而第二种类型的第三和第四联接元件253、254仅固定在第三和第四测量管上。因此,管装置,进而测量传感器例如可以以如下方式来制造,即,首先将第二种类型的第一和第二联接元件251、252在形成第一测量管组时分别固定在(以后的)第一和第二测量管181、182上,而将第二种类型的第三和第四联接元件253、254在形成第二测量管组时分别固定在(以后的)第三和第四测量管183、184上。因此这两个测量管组在较晚的时间点上,例如在两个测量管组被置入(以后的)传感器壳体的提到的管状中段71A中前不久或不久后,可以通过将第一种类型的第一和第二联接元件241、242相应地固定在两个测量管组的每一个上,例如暂时分别固定在第一测量管组的测量管
181、182的至少一个上和第二测量管组的测量管183、184的至少一个上被拼接成管装置。尤其也针对提到的用于大于100mm的较大的标准标称内径的测量传感器(尽管其部件,进而管装置、传感器壳体、流分配器等都具有较大的尺寸)情况,这具有如下优点,即,使结果相对较宽的管装置在制造测量传感器的整个制造过程的大部分持续时间内,直到较晚的时间点才需要完整地被操纵。此外,由此也完全可以参照迄今为止使用在带有双管装置的测量传感器中的管装置,随之而来的是制造成本和仓储成本的明显下降。但倘若需要的话,联接元件251、252、253、254也可以分别固定在全部四个测量管上,例如也针对测量传感器设计用于
50mm或更小的相对较小的标准标称内径的情况。
[0185] 在此处所示的实施例中,第二种类型的第一联接元件251既固定在第一测量管181的在第一流分配器201与第一种类型的第一联接元件241之间延伸的、在此部分弯曲的入口侧管段上,又固定在第二测量管182的同样在第一流分配器201与第一种类型的第一联接元件241之间延伸的入口侧管段上,而第二种类型的第二联接元件252既固定在第一测量管181的在第二流分配器202与第一种类型的第二联接元件242之间延伸的、在此同样部分弯曲的入口侧管段上,又固定在第二测量管182的同样在第二流分配器202和第一种类型的第二联接元件242之间延伸的出口侧管段上。类似地,第二种类型的第三联接元件253既固定在第三测量管183的在第一流分配器201与第一种类型的第一联接元件241之间延伸的、在此同样部分弯曲的入口侧管段上,又固定在第四测量管184的同样在第一流分配器201与第一种类型的第一联接元件241之间延伸的入口侧管段上,而第二种类型的第四联接元件254既固定在第三测量管183的在第二流分配器202与第一种类型的第二联接元件242之间延伸的、在此又部分弯曲的出口侧管段上,又固定在第四测量管184的同样在第二流分配器202与第一种类型的第二联接元件242之间延伸的出口侧管段上。这尤其以如下方式,即,如由图4a、4b、5a、5b可以毫无困难地看到的那样,使至少第二种类型的第一和第四联接元件彼此平行以及使至少第二种类型的第二和第三联接元件彼此平行。按照本发明的另一设计方案,四个提到的尤其是彼此构造相同的第二种类型的联接元件251、252、253、254的每一个还构造成板状,例如以如下方式,即,使第二种类型的联接元件的每一个分别具有矩形的基面,但或也如由图4a、4b可以看到的那样分别具有更确切地说是椭圆形的基面。此外如尤其由图4a、4b、5a、
5b的概览可以看到的那样,四个联接元件241、242、243、244还可以如下这样构造并如下这样置放在测量传感器中,即,使它们关于假想纵剖面YZ对称布置以及使得它们关于假想纵剖面XZ和假想横剖面XY成对地对称布置,也就是说结果使第二种类型的联接元件的每一个的质量重心分别具有到管装置的质量重心相同的间距。此外,为了更为简单且更为精确地调整测量传感器的振荡特性,可能很有利的是,如例如在本文开头提到的US-A2006/150750中提出的以及在图4a、4b、5a、5b中示出的那样,测量传感器此外还具有其他用作节板的前面提到类型联接元件,例如总共8个或12个第二种类型的联接元件。
[0186] 如在图5a和5b中示意性所示的那样,其中每一个测量管的管形状连同在第二种类型的第一和第二联接元件之间的最小间距,进而在使用8个或更多这样的联接元件的情况下在入口侧和出口侧分别最接近管装置的质量中心的,也就是说在入口侧和出口侧分别最里边的第二种类型的联接元件分别限定了其中每一个测量管的有效振荡长度L18x。各测量管的有效振荡长度L18x在此也如在图5a和5b中示意性所示的那样,对应同样的测量管的弯曲线在两个第二种类型的联接元件251、252之间延伸的区段的长度,其中,按照本发明的另一设计方案,第二种类型的联接元件如下这样置放在测量传感器内,即,结果使其中每一个测量管181、182、183、184的有效振荡长度都小于3000mm,尤其是小于2500mm和/或大于800mm。此外作为备选或补充还规定,测量管如下这样构造并且第一种类型的联接元件如下这样布置,即,结果使全部四个测量管181、182、183、184都具有相同的有效振荡长度L18x。此外,按照本发明的另一设计方案,第一测量管和第二测量管至少在第二种类型的的第一联接元件和第二种类型的第二联接元件之间延伸的区域上,也就是说在它们各自的有效振荡长度上相互平行,而第三测量管和第四测量管至少在第二种类型的的第三联接元件和第二种类型的第四联接元件之间延伸的区域上,也就是说在它们各自的有效振荡长度上相互平行。
[0187] 如由图4a、4b、5a和5b的概览可以看到的那样,第一种类型的第一联接元件和第二种类型的第一或第三联接元件此外还布置成使在第二种类型的第一联接元件与第一种类型的联接元件的第二连接撑杆的第二端部之间的、沿着第二测量管的母线测到的最小间距等于在第二种类型的第一联接元件与第一种类型的联接元件的第一连接撑杆的第二端部之间的、沿着第一测量管的母线测到的最小间距aK,并且无论是在第二种类型的第三联接元件与第一种类型的联接元件的第三连接撑杆的第二端部之间的、沿第三测量管的母线测到的最小间距,还是在第二种类型的第三联接元件与第一种类型的联接元件的第四连接撑杆的第二端部之间的、沿第四测量管的母线测到的最小间距都分别等于在第二种类型的第一联接元件与第一种类型的联接元件的第一连接撑杆的第二端部之间的最小间距aK。
[0188] 此外按照本发明对管装置的进一步研究还表明,例如也为了最小化第一种类型的联接元件导致测量管的最初的自然振荡形式变形的影响,可能有利的是,第一联接元件241与测量管,尤其也与管装置由测量管的形状和布置引起的最大侧向膨胀Q18或与测量管的管横截面相协调地如下这样来确定规格并如下这样借助其连接撑杆固定在测量管上,即,结果使管装置满足如下规定:
[0189]
[0190] 或也满足如下规定:
[0191]
[0192] 按照本发明的另一设计方案,为了进一步改善借助第一种类型的联接元件最终达到力求的管装置的V模式和X模式的固有频率f18V、f18X的分离的效率,作为对前面的规定的备选或补充,测量管和第一种类型的联接元件241此外还被构造或布置成结果使由它们形成的管装置满足规定:
[0193]
[0194] 按照本发明的另一设计方案,为了在尽可能小的压降下提供一种具有足够高的振荡品质和足够高的敏感度的尽可能紧凑的测量传感器,测量管181、182、183、184与提到的有效振荡波长相协调地如下这样来确定,即,使测量传感器由第一测量管的口径D18与第一测量管的有效振荡长度L18x之比限定的口径-振荡长度比D18/L18x大于0.03,尤其大于0.05和/或小于0.15。作为对此的备选或补充,按照本发明的另一设计方案,测量管181、182、183、184与测量管的上面提到的安装长度L11相协调地如下这样来确定,即,使测量传感器由第一测量管的有效振荡长度L18x与测量管的安装长度L11之比限定的振荡长度-安装长度比L18x/L11大于0.55,尤其大于0.6和/或小于1.5。按照本发明的另一设计方案,振荡探测器与有效振荡长度相协调地如下这样布置在测量传感器内,即,使测量传感器由测量传感器的提到的测量长度L19与第一测量管的有效振荡长度L18x之比限定的测量长度-振荡长度比L19/L18x大于0.3,尤其是大于0.4和/或小于0.95。在其余方面,测量长度L19和/或测量长度-振荡长度比L19/L18x此外完全也按照在自己的未提前公开的国际申请文本PCT/EP2010/058797或PCT/EP2010/058799中提出的用于确定用于振动型测量传感器的最优测量长度或最优测量长度-振荡长度比的标准来更为精确地确定。
[0195] 此外为了减小测量传感器对压力的可能的横向敏感度,尤其也在大于0.1的尽可能高的标称内径-安装长度比D11/L11下以及小于1.5的尽可能低的振荡长度-安装长度比L18x/L11下,还可以有利地使用在测量管上的环形加固元件,这些加固元件中的每一个都在测量管181、182、183、184中的正好一个上安装成使该加固元件沿被其尤其是圆形环绕的假想的圆周线包围这个测量管,为此也参考本文开头提到的US-B69 20 798。在此尤其可能有利的是,在其中每一个测量管181、182、183或184上安装至少四个这样的尤其构造相同的加固元件。这些加固元件在此例如可以如下这样置放在测量传感器11中,即,使两个安装在同一测量管上的相邻的加固元件彼此间具有如下间距,该间距是同样的测量管的管外直径的至少70%,但最高是该管外直径的150%。在此,相邻的加固元件的如下相对间距被证实是特别适合的,该间距处在各测量管181、182、183或184的管外直径的80%至120%的范围内。
[0196] 因此,通过取代迄今为止的两个而使用四个被平行穿流的弯曲的测量管以及使用一个或多个与这些测量管连接的第一种类型的联接元件,一方面也可以以在尤其小于3bar的可接受的压降下具有与之前一样的高于99.8%的高测量精度成本低廉地制造用于很大的质量流量率的或具有远超过250mm的很大的标准标称内径的提到类型的测量传感器,并且另一方面可以将这种测量传感器的安装规格和自重保持在极限内,以使尽管有很大的标称内径,但制造、运输、安装和运行始终都能经济合理地进行。特别也通过单独或组合地实现前面阐释的进一步设计本发明的措施,所讨论类型的测量传感器也可以在很大的标准标称内径下如下这样来实施和如下这样来确定规格,即,使由测量传感器的提到的自重与管装置的总重之比限定的测量传感器质量比可以毫无困难地保持小于3,尤其是小于2.5。
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